燃油加油機(jī)檢定應(yīng)用Excel表格數(shù)據(jù)處理的探析

沈國揚(yáng)

（東山縣質(zhì)量計(jì)量檢驗(yàn)檢測(cè)所，福建 漳州 363400）

1 前言

隨著汽車已成為平常百姓家代步和出行的主要交通工具，為汽車服務(wù)的加油站也逐漸增加，在用的燃油加油機(jī)數(shù)量也隨著增多，相應(yīng)地增加了加油機(jī)檢定任務(wù)。加油機(jī)的計(jì)量準(zhǔn)確直接關(guān)系廣大消費(fèi)者和加油站經(jīng)營者的經(jīng)濟(jì)利益，保障加油機(jī)準(zhǔn)確可靠可降低計(jì)量糾紛，減少矛盾和不良事件的產(chǎn)生，為維護(hù)地方穩(wěn)定和發(fā)展起到積極作用。目前全國各地很多法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)建立的燃油加油機(jī)檢定裝置，仍然采用金屬標(biāo)準(zhǔn)量器為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，配套精密溫度計(jì)和秒表為輔助設(shè)備進(jìn)行加油機(jī)檢定；這種配置比較經(jīng)濟(jì)，特別適合縣級(jí)法定檢定機(jī)構(gòu)使用，加油機(jī)自動(dòng)檢定裝置整套設(shè)備費(fèi)用比較高，縣級(jí)法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)因經(jīng)費(fèi)等問題不容易更換標(biāo)準(zhǔn)裝置；加油機(jī)檢定的數(shù)據(jù)處理，大部分檢定人員仍采用計(jì)算器計(jì)算的手工處理，這種方法用時(shí)長、速度慢，且處理結(jié)果容易出錯(cuò)。在此介紹和探析Excel數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，便于檢定人員在工作中予以參考和借鑒。

2 燃油加油機(jī)檢定應(yīng)用Excel數(shù)據(jù)處理的重要性

燃油加油機(jī)用于貿(mào)易結(jié)算屬于強(qiáng)制檢定計(jì)量器具，必須進(jìn)行一年兩次的周期檢定，檢定任務(wù)就更加繁重；按規(guī)程一槍（臺(tái)）加油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)檢定包括現(xiàn)場(chǎng)檢定操作及記錄相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢定數(shù)據(jù)及時(shí)處理，判斷本次檢定合格后才可檢定其他加油機(jī)，若不合格需通過調(diào)整或修理后再重新檢定直至合格為止；一個(gè)流量測(cè)量點(diǎn)3次檢定，檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理就需要運(yùn)用5個(gè)公式計(jì)算14次，加油機(jī)續(xù)后檢定需檢定2個(gè)流量測(cè)量點(diǎn)，需要運(yùn)用5個(gè)公式計(jì)算28次，若是首次檢定，則需要檢定3個(gè)檢定點(diǎn)，需要運(yùn)用5個(gè)公式計(jì)算42次，才能得出示值誤差和重復(fù)性的檢定結(jié)果，整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程非常繁雜，一個(gè)步驟計(jì)算錯(cuò)誤就導(dǎo)致檢定結(jié)果出錯(cuò)，可能致使加油機(jī)檢定結(jié)論判斷失誤，導(dǎo)致加油機(jī)的計(jì)量不準(zhǔn)確；目前大部分檢定人員仍然手工數(shù)據(jù)處理，這種數(shù)據(jù)處理方法用時(shí)長、速度慢，且容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，加油機(jī)檢定應(yīng)用Excel表格自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，可提高檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度，保證加油機(jī)的計(jì)量準(zhǔn)確可靠，更好地保護(hù)廣大消費(fèi)者和加油站經(jīng)營者的合法權(quán)益，因此大大突出了燃油加油機(jī)檢定應(yīng)用Excel自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的重要性。

3 燃油加油機(jī)檢定數(shù)據(jù)處理方法和程序設(shè)計(jì)

3.1 燃油加油機(jī)檢定中數(shù)據(jù)處理的計(jì)算公式

首次檢定需用8個(gè)公式。后續(xù)檢定使用前4個(gè)公式計(jì)算得出示值誤差，再通過極差法（5）公式計(jì)算出重復(fù)性，（6）公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)最大流量；8個(gè)計(jì)算公式如下：

計(jì)算加油機(jī)檢定的量器示值計(jì)算公式：

V為標(biāo)準(zhǔn)量器的標(biāo)準(zhǔn)值（100L、50L、20L），H為量器刻度（量器讀數(shù)），H0為量器計(jì)量頸的對(duì)零高度，D為量器計(jì)量頸的分度值。

式中：Vj為加油機(jī)的示值，VBt為標(biāo)準(zhǔn)量器在tj溫度下給出的實(shí)際體積值，VB為標(biāo)準(zhǔn)量器在20℃下的標(biāo)準(zhǔn)容積，tj、tB分別為加油機(jī)流量測(cè)量變換器的油溫（用油槍出口溫度代替）和量器內(nèi)的油溫（℃），βy、βB分別檢定介質(zhì)和量器材料的體積膨脹系數(shù)（℃-1）；汽油：βy=12×10-4/℃；煤油、輕柴油：βy=9×10-4/℃；不銹鋼：βB=50×10-6/℃，dn為極差系數(shù)；3次測(cè)量dn取1.69。

式中：QV為流經(jīng)加油機(jī)的體積流量，L/min；Vt為在測(cè)量時(shí)間t內(nèi)加油機(jī)顯示的體積值，L；t為測(cè)量時(shí)間，s；

式中：PC為付費(fèi)金額/元；PU為油品的單價(jià)，元/升；

式中：EP為付費(fèi)金額誤差/元，PJ為加油機(jī)顯示的付費(fèi)金額/元。

3.2 燃油加油機(jī)檢定應(yīng)用Excel自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的方法和程序設(shè)計(jì)

3.2.1 設(shè)計(jì)Excel表格的加油機(jī)檢定記錄

加油機(jī)檢定分首次檢定、后續(xù)檢定、使用中檢查三種，后續(xù)檢定為最常用的檢定，現(xiàn)以后續(xù)檢定的記錄為主來說明。依據(jù)燃油加油機(jī)檢定規(guī)程的要求設(shè)計(jì)后續(xù)檢定用的加油機(jī)檢定記錄Excel表格，如圖1（剔除所有數(shù)據(jù)和信息的空表）。

圖1 剔除所有數(shù)據(jù)和信息的空表截圖

3.2.2 應(yīng)用Excel表格自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的方法

燃油加油機(jī)檢定應(yīng)用Excel表格自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的方法就是在如圖1相應(yīng)的Excel表格單元格內(nèi)將對(duì)應(yīng)的計(jì)算函數(shù)公式設(shè)置成Excel數(shù)據(jù)處理程序指令，從而使整張Excel檢定記錄表格形成檢定自動(dòng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將檢定過程所有測(cè)量得到的數(shù)據(jù)錄入該加油機(jī)檢定記錄中就自動(dòng)計(jì)算出檢定結(jié)果：示值誤差、重復(fù)性和現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)的最大流量。

3.2.3 應(yīng)用Excel表格自動(dòng)計(jì)算的數(shù)據(jù)處理功能設(shè)置程序操作

3.2.3.1 現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)的最大流量QVmax

在對(duì)應(yīng)E6單元格輸入計(jì)算函數(shù)公式“=60＊J6/H6”；

3.2.3.2 在表格中接近最大流量測(cè)量點(diǎn)（0.90 QL≤Q(1)≤1.0 QL）的測(cè)量次序1對(duì)應(yīng)一行

在量器示值（VB/L）對(duì)應(yīng)下列單元格中輸入計(jì)算函數(shù)公式“=R6+（I25-P6） ＊Q6/1000”；公式中R6是大容量量器的標(biāo)準(zhǔn)值（如100或50），I25是大容量量器的檢定時(shí)量器刻度讀數(shù)H，P6是大容量量器的檢定證書標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的量器刻度讀數(shù)（對(duì)零高度）H0，Q6是大容量量器檢定證書的計(jì)量頸分度值0.×××ml/mm。

在實(shí)際體積值（VBt/ L）對(duì)應(yīng)下列單元格中輸入計(jì)算函數(shù)公式

“=K25＊（1+I7＊（L25-M25）+N6＊（M25-20））”；公式中K25是量器示值（VB/L）第一次示值，L25是油槍出口處油溫（tj/℃）第一次示值，M25是量器內(nèi)油溫（tB/℃）第一次示值，I7是檢定介質(zhì)的體膨脹系數(shù)，N6是金屬量器材料不銹鋼的體膨脹系數(shù)。

在單次測(cè)量相對(duì)誤差（Ev/%）對(duì)應(yīng)下列單元格中輸入計(jì)算函數(shù)公式“=（F25-O25） ＊100/O25”；公式中F25是加油機(jī)示值Vj/L，O25是實(shí)際體積值（VBt/L） 第一次計(jì)算值。

示值檢定的第二次、第三次就是按上述方法將I25、K25、L25、M25、F25、O25 6個(gè) 分 別改 為I26、K26、L26、M26、F26、O26和I27、K27、L27、M27、F27、O27輸入測(cè)量次序2一行和測(cè)量次序3一行相應(yīng)單元格中即可。

在示值誤差（E/ %）對(duì)應(yīng)的下列單元格中輸入計(jì)算函數(shù)公式

“=（Q25+Q26+Q27）/3”。

在重復(fù)性（En/% ）對(duì)應(yīng)的下列單元格中輸入計(jì)算函數(shù)公式

“=（MAX（Q25：Q26：Q27）-MIN（Q25：Q26：Q27））/1.69”。

3.2.3.3 在表格中接近中流量測(cè)量點(diǎn)（0.36 QL≤Q(2)≤0.44 QL）測(cè)量次序1對(duì)應(yīng)一行

在量器示值（VB / L）對(duì)應(yīng)的下列單元格中輸入計(jì)算函數(shù)公式

“=R7+（I28-P7）＊Q7/1000”；公式中R7是小容量量器的標(biāo)準(zhǔn)值（如20），I28是量器刻度讀數(shù)H，P7是量器檢定證書標(biāo)準(zhǔn)值（如20.000L）對(duì)應(yīng)量器刻度讀數(shù)（對(duì)零高度）H0，Q7是量器檢定證書的計(jì)量頸分度值0.×××ml/mm。

單元格設(shè)置原理同接近最大流量測(cè)量點(diǎn)（0.90 QL≤Q（1）≤1.0 QL）設(shè)計(jì)，只是示值檢定的第一次單元格對(duì)應(yīng)代號(hào)I25、K25、L25、M25、F25、O25 6個(gè)改成I28、K28、L28、M28、F28、O28 6個(gè)，第二次、第三次單元格及示值誤差、重復(fù)性對(duì)應(yīng)單元格也相應(yīng)更改即可。

上述操作完成后，就形成自動(dòng)計(jì)算出檢定結(jié)果數(shù)據(jù)的加油機(jī)檢定記錄；根據(jù)上述原理可設(shè)計(jì)Excel表格數(shù)據(jù)處理的加油機(jī)首次檢定記錄，在后續(xù)檢定加油機(jī)檢定記錄基礎(chǔ)上，在表格中（如圖1）接近中流量測(cè)量點(diǎn)（0.36 QL≤Q（2）≤0.44 QL）下面增加一個(gè)流量測(cè)量點(diǎn)（0.14 QL≤Q（3）≤0.18 QL）；在示值檢定框格下再設(shè)計(jì)一個(gè)付費(fèi)金額檢定框，根據(jù)規(guī)程要求設(shè)計(jì)相應(yīng)檢定記錄框。

4 Excel表格加油機(jī)檢定記錄的應(yīng)用

將設(shè)計(jì)的具有數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的檢定記錄存儲(chǔ)在筆記本電腦，將選用的量器（有效期內(nèi)的檢定證書）的對(duì)零高度、分度值、體膨脹系數(shù)及其他信息全部錄入該檢定記錄，加油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，將加油站和加油機(jī)的信息和檢定介質(zhì)（汽油、柴油）及其體膨脹系數(shù)錄入，再將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的環(huán)境溫、濕度錄入；依據(jù)檢定規(guī)程測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)的最大流量QL，將秒表測(cè)量的時(shí)間和加油機(jī)的示值記錄入檢定記錄，確定現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)的最大流量；再將檢定過程中每次檢定測(cè)量得到的加油機(jī)示值Vj、油槍出口處油溫tj、量器內(nèi)油溫tB、量器刻度值H（讀數(shù)）錄入檢定記錄中，即可自動(dòng)算出兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的示值誤差和重復(fù)性。再由檢定員根據(jù)規(guī)程要求判定是否合格，將合格或不合格檢定結(jié)論錄入，編寫檢定記錄和檢定證書編號(hào)，檢定員/核驗(yàn)員分別簽名后，即是完整的檢定記錄；加油機(jī)檢定結(jié)果的判定比較簡單，加油機(jī)的技術(shù)要求為：最大允許誤差為±0.30%，其重復(fù)性不超過0.10%，檢定結(jié)果在檢定記錄中也一目了然，檢定員可直接判定，且完整的檢定記錄需打印后由檢定員和核驗(yàn)員審核簽名認(rèn)可存檔，無需設(shè)置自動(dòng)判定是否合格的程序。檢定完成后完整的檢定記錄如圖1。

5 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)數(shù)據(jù)處理燃油加油機(jī)檢定記錄的優(yōu)勢(shì)和需完善的問題

優(yōu)勢(shì)：本自動(dòng)數(shù)據(jù)處理檢定記錄相對(duì)《Excel在燃油加油機(jī)檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用》和《word與Excel在燃油加油機(jī)檢定記錄、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果判定和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中的應(yīng)用》等文獻(xiàn)的具有優(yōu)越性和創(chuàng)造性：一是依據(jù)新版JJG443-2015《燃油加油機(jī)》檢定規(guī)程設(shè)計(jì)的，符合檢定要求；二是在現(xiàn)場(chǎng)檢定時(shí)，隨著測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄形成，檢定數(shù)據(jù)處理也隨時(shí)自動(dòng)處理，整個(gè)檢定數(shù)據(jù)記錄完成時(shí)數(shù)據(jù)處理也跟著完成，無需另外安排時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；三是在JJG443-2015《燃油加油機(jī)》無重新修訂前，本檢定記錄中設(shè)置的自動(dòng)數(shù)據(jù)處理軟件無需改動(dòng)，需要修改的系數(shù)、參數(shù)在檢定記錄中標(biāo)準(zhǔn)器具信息欄單元格就可直接修改，不會(huì)造成檢定記錄中設(shè)置的數(shù)據(jù)自動(dòng)處理軟件混亂和出錯(cuò)，確保檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確無誤；四是本數(shù)據(jù)自動(dòng)處理檢定記錄設(shè)計(jì)成一頁，現(xiàn)場(chǎng)檢定記錄數(shù)據(jù)、查看記錄、打印備份記錄等都很方便又可節(jié)約紙張；五是本數(shù)據(jù)自動(dòng)處理檢定記錄的程序設(shè)計(jì)介紹詳細(xì)，步驟清楚，易學(xué)易懂，有利于推廣使用。上述兩篇文獻(xiàn)依據(jù)舊版JJG443-2006設(shè)計(jì)，新規(guī)程調(diào)整了重復(fù)性的計(jì)算方法和技術(shù)要求，重復(fù)性采用極差法公式計(jì)算，即：En=（ Evmax- Evmin）/dn，重復(fù)性不超過0.10%；舊規(guī)程重復(fù)性等于示值相對(duì)誤差最大值與相對(duì)誤差最小值之差，計(jì)算公式：En=Evmax- Evmin；其重復(fù)性不超過0.15%；因此計(jì)算函數(shù)公式設(shè)置就不同，應(yīng)按新計(jì)算公式重新設(shè)置，有設(shè)計(jì)自動(dòng)判定檢定結(jié)論的，符合要求的技術(shù)參數(shù)也要重新設(shè)置；兩文獻(xiàn)軟件設(shè)計(jì)時(shí)有的系數(shù)、參數(shù)（如量器標(biāo)準(zhǔn)值50、體膨脹系數(shù)）直接采用數(shù)值設(shè)置，若有變化，需要在程序上修改，操作不方便，修改后無手算驗(yàn)證，容易出錯(cuò)將導(dǎo)致檢定結(jié)果的失準(zhǔn)。

需完善的問題：所有Excel軟件在檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中均存在測(cè)量結(jié)果的數(shù)值修約不夠正確的問題，因計(jì)算機(jī)和計(jì)算器與普通的運(yùn)算數(shù)值修約相同，都是采用“4舍5入法則”，而測(cè)量結(jié)果的數(shù)值修約目前是按“4舍6入，遇偶偶數(shù)法則”，兩者修約結(jié)果還存在細(xì)微差別，對(duì)檢定結(jié)果也有細(xì)微影響。

解決辦法：可在檢定記錄中相應(yīng)單元格，設(shè)置保留小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)予以處理，如此計(jì)算過程保留位數(shù)規(guī)則設(shè)置多出1位或2位，方便輔助人工加以判定，可相應(yīng)提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

6 結(jié)束語

綜上所述，本文介紹的應(yīng)用Excel表格自動(dòng)數(shù)據(jù)處理具有速度快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，解決了燃油加油機(jī)檢定數(shù)據(jù)處理計(jì)算復(fù)雜、用時(shí)長，且容易計(jì)算錯(cuò)誤等問題；而且本程序設(shè)計(jì)介紹詳細(xì)，步驟清楚，易學(xué)易懂，有利于推廣使用。各個(gè)檢定機(jī)構(gòu)可借鑒使用本文的加油機(jī)檢定記錄，這種Excel檢定記錄突出了數(shù)據(jù)自動(dòng)處理功能在計(jì)量檢定中簡捷、快速、準(zhǔn)確的應(yīng)用效果，大大地提高了燃油加油機(jī)檢定工作效率。