淺談二氧化碳噴射法在碳平衡檢測(cè)儀計(jì)量工作中的應(yīng)用

■王錦清

（1.福建省交通科學(xué)技術(shù)研究所；2.福建省公路水運(yùn)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350004）

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《道路運(yùn)輸車輛綜合性能和檢驗(yàn)方法》是我國(guó)道路運(yùn)輸車輛技術(shù)管理和性能保持重要技術(shù)法規(guī)和主要技術(shù)依據(jù)。根據(jù)新修訂的GB18565-2016《道路運(yùn)輸車輛綜合性能和檢驗(yàn)方法》的要求，從事道路運(yùn)輸車輛的汽車綜合性能檢測(cè)站，需配備碳平衡法汽車燃料消耗量檢測(cè)儀（以下簡(jiǎn)稱“碳平衡檢測(cè)儀”）對(duì)營(yíng)運(yùn)車輛進(jìn)行“燃料經(jīng)濟(jì)性”檢測(cè)。

碳平衡檢測(cè)儀是利用汽車燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒后排氣中的碳質(zhì)量總和與燃料燃燒前的碳質(zhì)量總和相等的質(zhì)量守恒定律間接測(cè)量汽車燃料消耗量的設(shè)備。結(jié)合JJG（交通）127-2015《碳平衡法汽車燃料消耗量檢測(cè)儀檢定規(guī)程》和JT/T1013《碳平衡法汽車燃料消耗量檢測(cè)儀》的要求，可采用二氧化碳噴射法或?qū)嵻嚧佑秃挠?jì)法對(duì)其進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，但此兩種校準(zhǔn)法在實(shí)際校準(zhǔn)過程中，所使用的標(biāo)準(zhǔn)儀器、操作方法及現(xiàn)場(chǎng)可操作性方面存在較大差異。下面筆者就二氧化碳噴射法與實(shí)車串接油耗計(jì)法之間的區(qū)別進(jìn)行解析，探討二氧化碳噴射法在開展計(jì)量工作時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，并分析其可能存在的問題及提出相應(yīng)的解決方法。

1 二氧化碳噴射法與實(shí)車串接油耗計(jì)法二者間的區(qū)別

（1）使用的標(biāo)準(zhǔn)儀器不同

二氧化碳噴射法使用標(biāo)準(zhǔn)二氧化碳?xì)怏w （以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)氣”）作為標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行計(jì)量；實(shí)車串接油耗計(jì)法則使用串接式油耗計(jì)安裝于被測(cè)汽車作為標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行計(jì)量。

（2）計(jì)量操作方法不同

二氧化碳噴射法是通過向碳平衡檢測(cè)儀噴射標(biāo)準(zhǔn)氣，分別讀取碳平衡檢測(cè)儀數(shù)據(jù)和稱量標(biāo)準(zhǔn)氣噴射損耗（噴射前、后質(zhì)量的差值）的方式進(jìn)行示值誤差計(jì)算。

實(shí)車串接油耗計(jì)法是通過碳平衡油耗儀與串接式油耗計(jì)同時(shí)測(cè)量汽車燃油消耗量，分別讀取碳平衡檢測(cè)儀數(shù)據(jù)和串接油耗計(jì)數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行示值誤差計(jì)算

2 二氧化碳噴射法在開展計(jì)量工作時(shí)的優(yōu)點(diǎn)

筆者以碳平衡油耗儀為例,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量解析。

若采用實(shí)車串接油耗計(jì)法，要選取技術(shù)狀況良好、排氣系統(tǒng)無泄漏、排放性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的總質(zhì)量在3.5～7t和17～23t之間的汽車各一輛。拆除被測(cè)汽車供油管路，將串接式油耗計(jì)安裝于被測(cè)汽車，并由多人協(xié)同操作才能開展計(jì)量工作。現(xiàn)場(chǎng)需要專業(yè)人員進(jìn)行拆、裝發(fā)動(dòng)機(jī)供油管路，此方法費(fèi)時(shí)費(fèi)事、效率很低。

而二氧化碳噴射法，只需要配備標(biāo)準(zhǔn)氣、電子天平、浮子流量計(jì)及加熱減壓閥，并由一人操作即可開展計(jì)量工作。通過標(biāo)準(zhǔn)氣噴射氣體，由電子天平稱量噴射前、后的質(zhì)量即可測(cè)得相應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單、方便、安全。

因此，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)時(shí)，因?qū)嵻嚧佑秃挠?jì)法需要的車輛體積大、質(zhì)量重、穩(wěn)定性要求高、成本費(fèi)用高；另外，在現(xiàn)場(chǎng)拆解汽車供油管路中，若為高壓供油管，則存在嚴(yán)重的安全隱患 （發(fā)動(dòng)機(jī)因拆裝不當(dāng)受損、人員拆裝不當(dāng)受傷等），且進(jìn)行拆卸、按照過程中需要多人配合，耗力又耗時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可操作性和實(shí)效性差。

而二氧化碳噴射法由于標(biāo)準(zhǔn)氣體積小、質(zhì)量輕、不需要拆解被測(cè)車輛、攜帶方便，現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)、實(shí)效性高等特點(diǎn)，更能滿足現(xiàn)場(chǎng)開展計(jì)量工作的需要，適應(yīng)汽車不解體檢測(cè)的發(fā)展方向。

3 存在的問題和解決方法

在對(duì)碳平衡油耗儀開展計(jì)量校準(zhǔn)時(shí)，雖然采用二氧化碳噴射法較實(shí)車串接油耗計(jì)法更具可操作性，更能滿足現(xiàn)場(chǎng)開展計(jì)量工作的需要，但筆者在現(xiàn)場(chǎng)開展計(jì)量工作過程中發(fā)現(xiàn)，二氧化碳噴射法也存在若干問題可能影響到校準(zhǔn)的結(jié)果，因此，在開展計(jì)量校準(zhǔn)工作時(shí)，必須解決可能存在的問題，以確保校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。

3.1 存在的問題

（1）因二氧化碳噴射法使用精密電子天平，其內(nèi)部構(gòu)成主要是電子元件，易受外界環(huán)境的影響，進(jìn)而影響到示值的穩(wěn)定性，比如：現(xiàn)場(chǎng)開展計(jì)量校準(zhǔn)工作時(shí)，大部分機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站與汽車修理廠相鄰，當(dāng)汽車修理廠使用電焊機(jī)、切割機(jī)、起重機(jī)等高功率設(shè)備，檢測(cè)站內(nèi)使用的電源即受到相應(yīng)的干擾，造成電壓的不穩(wěn)定，而精密電子天平使用不穩(wěn)定的電壓，易造成顯示儀表的示值不穩(wěn)定或根本無示值顯示等現(xiàn)象；另外，精密電子天平稱量過程中，若周邊有重型車輛或機(jī)械等經(jīng)過，會(huì)造成地面的振動(dòng)，亦會(huì)影響至電子天平示值的不穩(wěn)定。

（2）標(biāo)準(zhǔn)氣若采用液態(tài)灌裝，噴射后標(biāo)準(zhǔn)氣瓶身會(huì)產(chǎn)生水珠，直接稱量會(huì)造成校準(zhǔn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

（3）校準(zhǔn)輔助裝置轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝不當(dāng)，會(huì)造成檢定結(jié)果的不準(zhǔn)確，如：轉(zhuǎn)子流量計(jì)氣體噴射管未伸入被測(cè)儀器接收管1m的位置，致使在噴射過程中，標(biāo)準(zhǔn)氣無法完全噴射到碳平衡檢測(cè)儀內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致檢定結(jié)果的不準(zhǔn)確。

（4）氣瓶閥與加熱減壓閥開關(guān)順序不當(dāng)，會(huì)造成校準(zhǔn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

3.2 解決方法

以上存在問題通過分析認(rèn)為，二氧化碳噴射法存在的問題可能影響到檢定結(jié)果的相關(guān)問題，因此，在開展計(jì)量工作時(shí)，必須解決好這些問題，以確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。筆者通過現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)操作試驗(yàn)，就解決方法進(jìn)行歸納總結(jié)，具體如下：

（1）針對(duì)電子天平示值不穩(wěn)定現(xiàn)象，使用電源穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，解決因使用電焊機(jī)、切割機(jī)、起重機(jī)等高功率設(shè)備而造成的電壓不穩(wěn)定問題；若還無法解決該問題，則建議檢測(cè)站在開展碳平衡檢測(cè)儀計(jì)量校準(zhǔn)時(shí)，與周圍使用上述高功率設(shè)備人員協(xié)商，暫停使用此類設(shè)備，等校準(zhǔn)結(jié)束后再使用。而對(duì)周邊重型車輛或機(jī)械通過造成地面振動(dòng)而引起示值不穩(wěn)定情況，則在讀取儀表示值時(shí)，多觀察示值的變化情況，待示值相對(duì)穩(wěn)定時(shí)再記錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)即可。

（2）因噴射后標(biāo)準(zhǔn)氣瓶身會(huì)產(chǎn)生水珠，直接稱量會(huì)造成校準(zhǔn)結(jié)果的不準(zhǔn)確問題，不能用布或紙巾擦拭氣瓶上的水珠，應(yīng)使氣瓶自然風(fēng)干后，進(jìn)行結(jié)果稱量。

（3）因檢定輔助裝置安裝不當(dāng)造成檢定結(jié)果不準(zhǔn)確問題，則應(yīng)規(guī)范噴射管需伸入被測(cè)儀器接收管1m的接收位置，以保證在噴射過程中碳平衡油耗儀能充分接收標(biāo)準(zhǔn)氣。

（4）針對(duì)氣瓶閥與加熱減壓閥開關(guān)順序不當(dāng)，造成校準(zhǔn)結(jié)果的不準(zhǔn)確，可采取以下措施：噴射前，應(yīng)把標(biāo)準(zhǔn)氣瓶閥門全開，噴射的時(shí)候調(diào)整加熱加壓閥門來控制氣體噴射的流量；噴射結(jié)束，應(yīng)關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)氣閥門，確保殘留氣能完全噴射，不產(chǎn)生殘留氣體誤差，保證校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。

4 結(jié)束語

本文通過闡述二氧化碳噴射法與實(shí)車串接油耗計(jì)法的區(qū)別，論述了二氧化碳噴射法具備現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)、攜帶方便、時(shí)效性高等優(yōu)點(diǎn)，分析了其在開展計(jì)量校準(zhǔn)工作時(shí)可能存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方法，進(jìn)而保證了碳平衡檢測(cè)儀計(jì)量校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠，并可為相關(guān)計(jì)量技術(shù)人員在碳平衡檢測(cè)儀計(jì)量工作提供一定的參考。

[1]JJG（交通）127-2015,碳平衡法汽車燃料消耗量檢測(cè)儀檢定規(guī)程.

[2]JT/T1013,碳平衡法汽車燃料消耗量檢測(cè)儀.