不同容積的標(biāo)準(zhǔn)罐對(duì)加油機(jī)示值誤差的影響

李 洋 劉津成 高 蒙

〔中國(guó)石化天津石油分公司計(jì)量檢定站 天津 300110〕

作為用于油品貿(mào)易結(jié)算中強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具，燃油加油機(jī)被列入九種重點(diǎn)管理的計(jì)量器具目錄。加強(qiáng)加油機(jī)計(jì)量監(jiān)管,提高加油機(jī)檢測(cè)水平, 有利于我國(guó)油品市場(chǎng)的管理。加油機(jī)作為加油站的核心設(shè)備，有著使用頻繁的特征，通常都是由地方法定計(jì)量檢定單位在特定周期內(nèi)進(jìn)行檢定。而對(duì)于加油站本身的工作性質(zhì)來說，僅僅是做到這些檢定工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)橐坏┘佑蜋C(jī)的誤差超過國(guó)家規(guī)定值，不是給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，就是給消費(fèi)者帶來經(jīng)濟(jì)損失，甚至給企業(yè)聲譽(yù)帶來不好的影響。因此，為了更好地處理加油機(jī)的準(zhǔn)確性的問題，大多數(shù)加油站都配備了一標(biāo)準(zhǔn)金屬罐作為自校罐來使用，但是在實(shí)際操作中有很多自檢人員不太懂得如何正確地操作這些設(shè)備，檢測(cè)中造成一些誤差，自檢人員就認(rèn)為是自檢所用20L標(biāo)準(zhǔn)罐容量小，與國(guó)家計(jì)量檢定單位所用的50L和100L標(biāo)準(zhǔn)罐不匹配造成的。因此，本文就加油機(jī)檢定中以不同容積的標(biāo)準(zhǔn)容器對(duì)加油機(jī)檢定示值誤差的影響做了檢測(cè)試驗(yàn)，并分析了一些誤差造成的原因。

1 比對(duì)的技術(shù)方案

從加油機(jī)工作原理可知,加油機(jī)的檢定方法為容量比較法,即將加油機(jī)示值與標(biāo)準(zhǔn)金屬量器測(cè)得的加油機(jī)輸出的實(shí)際容量相比較,得出其相對(duì)誤差。針對(duì)加油站反映的問題檢測(cè)試驗(yàn)選用了20L、50L、100L的標(biāo)準(zhǔn)罐，其中20L標(biāo)準(zhǔn)罐是天津市計(jì)量院檢定的三等碳鋼標(biāo)準(zhǔn)罐，50L和100L是天津市計(jì)量院檢定的二等不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)罐。為了此次試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，選了一個(gè)在日常加油過程中加油機(jī)穩(wěn)定性較好的加油站。

此次比對(duì)試驗(yàn)分別用三種不同容積的標(biāo)準(zhǔn)罐對(duì)柴油和汽油兩種介質(zhì)分別進(jìn)行了測(cè)試，試驗(yàn)中被檢測(cè)的柴油槍自身有大流量、中流量和小流量三個(gè)檔位，汽油槍自身有大流量和小流量?jī)蓚€(gè)檔位，試驗(yàn)先用三種罐對(duì)柴油槍的大流量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)三次。然后依次對(duì)中流量和小流量進(jìn)行檢測(cè)，也檢測(cè)三次。同樣的方法對(duì)汽油槍的大流量和小流量進(jìn)行三次檢測(cè)。此次試驗(yàn)中采取的都是非定量加油，比如用20L標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)時(shí)把油槍調(diào)到某一檔位后開始注油，在加油量還沒達(dá)到20L，17L左右時(shí)手動(dòng)控制油槍流速達(dá)到加滿20L。表1是三種標(biāo)準(zhǔn)罐的標(biāo)尺及分度值。

表1 三種標(biāo)準(zhǔn)罐的標(biāo)尺及分度值

2 加油機(jī)檢定條件和相關(guān)準(zhǔn)備工作

2.1 檢定環(huán)境條件

根據(jù)《JJG443—2015燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》規(guī)定的檢定環(huán)境溫度-25～+55℃，檢定過程中溫度變化不超過5℃，環(huán)境溫度應(yīng)在加油機(jī)和量器附近測(cè)量；相對(duì)濕度≤90 %；大氣壓86～106 kPa；供電電源電壓?jiǎn)雾?xiàng)187～242V或三相323～418V；供電電源頻率50±1 Hz。此次試驗(yàn)柴油槍檢測(cè)時(shí)的氣溫21℃，汽油槍檢測(cè)時(shí)的氣溫18℃，檢定過程中溫度變化都沒有超過5℃，其他要素都符合檢定規(guī)程要求。

2.2 檢定介質(zhì)溫度

根據(jù)《JJG443—2015燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》規(guī)定，檢定時(shí)介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度的最大溫差不超過10℃，超過10℃時(shí)量器應(yīng)有保溫措施。本次試驗(yàn)介質(zhì)溫度變化很小，環(huán)境溫度變化沒有超過5℃，介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度的最大溫差沒有超過10℃，符合檢定規(guī)程要求。

2.3 配套設(shè)備

溫度計(jì)選用-30～+50℃，最小分度值為0.2℃。標(biāo)準(zhǔn)金屬罐選用20L三等標(biāo)準(zhǔn)金屬罐、50L二等標(biāo)準(zhǔn)金屬罐、100L二等標(biāo)準(zhǔn)金屬罐。檢定時(shí)為避免量器因水平造成誤差，將量器放在堅(jiān)硬的平面上，調(diào)節(jié)水平后讀數(shù)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)匯總及誤差計(jì)算

3.1 柴油槍和汽油槍的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

此次試驗(yàn)先檢測(cè)柴油槍，把100L、50L、20L標(biāo)準(zhǔn)罐按順序排好，把油槍放在100L標(biāo)準(zhǔn)罐罐口將油槍檔位調(diào)到最大流量檔位啟動(dòng)加油。100L罐檢測(cè)完畢后依次用50L、20L標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)，記錄好數(shù)據(jù)，在大流量下分別用三種標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)三次。然后同樣的流程在中流量和小流量下檢測(cè)三次。汽油槍的檢測(cè)流程同柴油槍檢測(cè)流程。表2是檢測(cè)柴油槍的原始數(shù)據(jù)，表3是檢測(cè)汽油槍的原始數(shù)據(jù)。

表2 檢測(cè)柴油槍的原始數(shù)據(jù)

續(xù)表2

表3 檢測(cè)汽油槍的原始數(shù)據(jù)

3.2 柴油槍和汽油槍誤差計(jì)算

在試驗(yàn)過程當(dāng)天檢測(cè)環(huán)境溫度在18～22℃，試驗(yàn)中對(duì)油溫進(jìn)行了測(cè)量，試驗(yàn)過程中最大100L罐注油時(shí)間在3 min之內(nèi)，期間油溫變化很小，所以此次試驗(yàn)溫度變化的影響可忽略不計(jì)，其次試驗(yàn)過程中三種標(biāo)準(zhǔn)罐在同一時(shí)間內(nèi)測(cè)量完成，溫度的變化對(duì)三種罐測(cè)量誤差的影響是相同的，在測(cè)量不同標(biāo)準(zhǔn)罐對(duì)加油機(jī)檢定示值誤差的影響時(shí)可互相抵消。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算得出被檢柴油槍和汽油槍的示值誤差，表4是柴油槍的示值誤差，表5是汽油槍的示值誤差。

表4 柴油槍的示值誤差平均值 %

表5 汽油槍的示值誤差平均值 %

由表4、表5數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算得出三種標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)出的柴油槍和汽油槍在不同流量下示值誤差的重復(fù)性。表6和表7是被檢柴油槍和汽油槍示值誤差的重復(fù)性結(jié)果。

表6 被檢柴油槍示值誤差的重復(fù)性 %

表7 被檢汽油槍示值誤差的重復(fù)性 %

根據(jù)《JJG443—2015燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》規(guī)定：加油機(jī)重復(fù)性不超過0.10 %，且取各檢定點(diǎn)重復(fù)性中最大值為加油槍的重復(fù)性。因此根據(jù)表6得出20L、50L、100L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得柴油槍重復(fù)性分別為0.013 50%、0.007 98%、0.007 67%。通過表7得出20L、50L、100L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得汽油槍重復(fù)性分別為0.014 33%、0.014 71%、0.006 42%。測(cè)得重復(fù)性結(jié)果均符合檢定規(guī)程要求試驗(yàn)用的兩把槍重復(fù)性穩(wěn)定性很好,所以加油槍對(duì)三種標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)結(jié)果的影響很小，示值誤差的檢定結(jié)果是準(zhǔn)確可靠的。

JJG259-2005標(biāo)準(zhǔn)金屬量器檢定規(guī)程要求二等金屬量器最大允許誤差為±2.5×10-4，三等金屬量器最大允許誤差為±(5～10)×10-4。且在各檢定點(diǎn)的示值誤差中取絕對(duì)值最大者作為加油機(jī)的示值誤差。因此根據(jù)表4得出20L、50L、100L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得柴油槍的示值誤差分別為0.114 04%、0.132 93%、0.124 22%，20L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得柴油槍示值誤差與50L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得值相差0.018%，與100L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得值相差0.01%，差值均小于自檢用20L標(biāo)準(zhǔn)罐最大允許誤差±(5～10)×10-4。根據(jù)表5得出20L、50L、100L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得汽油槍示值誤差分別為0.242 88%、0.263 16%、0.230 11%，20L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得汽油槍示值誤差與50L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得值相差0.02%，與100L標(biāo)準(zhǔn)罐測(cè)得值相差0.013%，差值均小于自檢用20L標(biāo)準(zhǔn)罐最大允許誤差±(5～10)×10-4。由以上結(jié)果可以看出20L標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)結(jié)果與50L和100L標(biāo)準(zhǔn)罐相比是準(zhǔn)確的，滿足計(jì)量檢測(cè)要求的。

4 自檢過程中誤差來源及注意事項(xiàng)

4.1 溫度影響

目前在用加油機(jī)的流量范圍一般是25 L/min ～ 40 L/min,用20L標(biāo)準(zhǔn)罐檢測(cè)的時(shí)間都在一分鐘之內(nèi)，這么短的時(shí)間加油槍口的油溫和20L罐里的油溫之差是很小的。在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)有些自檢人員檢定中有時(shí)候把標(biāo)準(zhǔn)罐放在陽光下，尤其是夏天，這樣幾次暴曬后標(biāo)準(zhǔn)罐的溫度會(huì)很高，這樣會(huì)引起罐內(nèi)溫度的變化導(dǎo)致誤差變大，所以檢測(cè)時(shí)一般標(biāo)準(zhǔn)罐要放在罩棚陰涼下檢測(cè)，避免陽光直射。而對(duì)于那些加油站油罐內(nèi)油溫很高而室外溫度很低的地方這樣的溫差也會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)過程中油槍口的油溫和20L罐里的油溫溫差變大。

4.2 氣泡的影響

在自檢過程中，尤其是柴油機(jī)檢定過程中經(jīng)常出現(xiàn)氣泡，一般情況下都是等到標(biāo)準(zhǔn)罐頂端氣泡消了讀數(shù)，但是很多時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)罐底部也有氣泡，讀數(shù)時(shí)有些底部氣泡還沒有排出，這樣讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致誤差，所以在自檢過程中可以輕拍罐體讓底部氣泡排出后再讀數(shù)。此外檢測(cè)完畢后標(biāo)準(zhǔn)罐要放在室內(nèi)，避免雜物掉進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)罐里影響下一次的檢測(cè)結(jié)果。

4.3 讀數(shù)的影響

在讀數(shù)時(shí)，應(yīng)把刻線對(duì)準(zhǔn)油面的下彎面而不是上彎面，如果弄錯(cuò)會(huì)造成一定的誤差。此外，一次檢測(cè)完畢放油時(shí)一定要把油放凈，如果放不凈油掛壁太多會(huì)造成下次檢測(cè)誤差變大。

5 結(jié)語

通過這次試驗(yàn)對(duì)比可以看出：20L標(biāo)準(zhǔn)罐在大中小三種流量下與50L和100L標(biāo)準(zhǔn)罐相比示值誤差相差在1×10-4～2×10-4(萬分之一到萬分之二)之間，20L標(biāo)準(zhǔn)罐作為加油站自檢用，檢測(cè)結(jié)果是準(zhǔn)確的，合格的，滿足計(jì)量要求的。