加油机计量检定中温度对测量误差的影响及减少温度误差的方法.docx

加油机计量检定中温度对测量误差的影响 及减少温度误差的方法 (福建省莆田市计量所，福建 莆田 351100) 摘 要：文章根据燃油加油机检定规程中对温度的 规定，介绍了加油机示值检定原理，并举例分析了温度对 加油机测量结果的重大影响，防止对测量结果的误判，并 提出了减少温度引起误差的方法。 关键词：加油机;计量 检定;温度;测量误差 中图分类号：TH715.3 文献标识码：A 文章编号： 10076921(XX)05008102 随着市场经济的飞速发展，人们的生活水平不断提高， 社会上汽车的拥有量不断增加，由于能源的紧缺，燃油的 价格不断上涨，大家对燃油加油设施加油机的准确度 关注就非常迫切。根据燃油加油机检定规程(JJG443-XX)的 规定，加油机检定时环境温度在(-2555)范围内，检定 过程中环境温度的变化应不超过 5，否则不能进行检定， 说明温度对加油机计量检定的结果影响不可忽视，笔者多 年从事燃油加油机计量检定工作，就燃油加油机规程中温 度部分的变化对燃油加油机检定的影响进行分析。 1 温度对加油机计量检定误差的影响 1.1 计量加油机的示值检定原理 从加油机工作原理可知，加油机的检定方法为容量比 较法，即将加油机示值与标准金属量器测得的加油机输出 的实际容量相比较，得出其相对误差。 加油机相对误差计算公式:检定时应在加油机最大允许 流量和 40%最大允许流量下各测 3 次，各次测量的相对误 差不得超过0.3%，测量的重复性应不超过 0.15%，加油机 计量相对误差 EV 的计算方式: EV=(VJVBt)VBt100% (1) 式中:EV加油机相对误差，%; VJ加油机在 tJ 下指示的体积值，L; VBt标准金属量器在 tJ 下给出的实际体积值， L。 测量重复性计算方式: En=EVmax Evmin (2) 式中:EVmax规定流量下的测量示值相对误差最大值， %; Evmin规定流量下的测量示值相对误差最小值， %; En测量重复性，%。 1.2 忽略温度测量对燃油加油机示值误差的影响 公式(1)中的 VBt 并不是标准量器中直接读取的数据， 而是由标准量器测得的加油机在实际温度下输出的实际容 量。因此，应对这一示值进行温度修正，其公式为: VBt=VB1 +y(tJtB)+B(tB20) (3) 式中:VBt标准金属量器在 tJ下给出的实际体积 值，L; VB标准金属量器在 20下标准容积，L; y，B分别为检定介质油和标准量器材质的体 膨胀系数(汽油:12104/;不锈钢: 50106/) ; tJ，tB分别为加油机内流量测量变换器输出的油 温(由油枪出口处油温代替)和标准量器内的油温，。 在夏天和冬天检定加油机时油枪出口处油温与标准量 器内的油温相差较大，如果忽略温度 tj 和 tB 测量就很可 能造成对测量结果的误判，现在以在夏天和冬天检定时的 真实例子加以分析。见表 1:(检定介质为汽油) 740)this.width=740“ border=undefined 从表 1 可以看出，在夏天时，加油机油枪出口处油温 标准量器内的油温，如果不考虑温度的影响，该加油机 的相对误差为： EV=(100.00-99.72)99.72=+0.28% 如果考虑温度的影响，该加油机的相对误差为： EV=(100.00-99.56)99.56=+0.44% 该相对误差已经超出国家标准要求，因此若忽视温度 的影响，表面上看该加油机的相对误差合格，实际上是不 合格，相对误差为正数表示加油机实际少付油，长期这种 状态油品经营单位将有盈余，而消费者却蒙受损失。 同样的，由表 2 可以看出，在冬天时，加油机油枪出 口处油温大于标准量器内的油温，在不考虑温度的影响， 该加油机相对误差为： EV=(100.0099.88) 99.88 =+0.12% 但是在考虑温度影响时 EV=(100.00100.33) 100.33=0.33% 该相对误差已经超出国家标准要求，相对误差为负数， 表示加油机多付油，长期这种状态油品经营单位将面临亏 损的风险。通过以上两组数据的比较可知，当夏季检定加 油机时，由于埋在地底下的储油罐温度小于外界环境温度， 若忽略温度的影响，加油机实际加油量比检定时的标准量 器示值低，有可能超出国家标准要求，使消费者蒙受损失; 当冬季检定加油机时埋在地底下的储油罐的温度往往高于 外界环境温度，若忽略温度的影响，加油机实际加油量比 检定时的标准量器示值高，有可能超出国家标准要求，特 别是冬天一组数据，是否进行温度修正差异非常大，相对 误差由正偏差+0.12%变成负偏差-0.33%，这将使油品经营 单位遭受巨大损失。 1.3 温度测量不准对检定误差的影响 在加油机计量检定过程中，油品流过加油机的流量测 量变换器的温度和标准器内的温度分别在油枪出口处和量 器内测得的。量器中的温度比较容易测得，流量测量变换 器处的温度就不容易测得，因此从测量位置看，用油枪出 口处的温度代替流量测量变换器处的温度，这一距离与软 管长短有关，一般相距 3m 左右，有一定的温度差。根据有 关试验，从油枪出口处温度代替流量测量变换器处的温度 有 0.20.3之差，所以由温度测量不准引起的误差 有 E=0.30.1%=0.03%。 1.4 环境温度和检定介质温度的影响 在容量计量检定中，由于检定介质的体积和标准量器 的容积受其温度的影响而不同，所以燃油加油机 (JJG443-XX)规程规定，检定时环境温度应在 - 2555 范围内，检定过程中环境温度变化应不超过 5，环境温度应在加油机和标准金属量器附近测量，检定 时加油机的介质温度与环境的最大温差不得超过 10，如 超过 10 标准金属量具应有保温措施。在计量检定中要 注意理论与实际相结合，规程中这些对温度的规定，说明 温度对容量计量检定影响很大。 从以上分析可知，油枪出口处油温和标准量器内的油 温每相差一度加油机的误差就增加了 0.1%，所以在日常检 定过程中，特别是环境温度较高或较低的情况下，一定要 认真测量环境温度、油枪口温度和标准金属量器中的温度， 要考虑温度的影响，不能贪图简单省事，想当然认为温度 影响不大，否则得出的测量结果与实际存在一定的偏差， 就会不可避免地造成错误的判断，还有可能由于温度测量 的不正确或不准确，对燃油加油机进行错误的调整。因此 在检定中测量温度对燃油加油机示值影响至关重要。 2 减少温度引起误差的方法 检定时不但不能忽略对温度测量，而且要正确测量油 枪出口处油温和标准量器内的油温。只有正确进行温度测 量,才能减少温度引起的误差.那么怎样才能正确、准确地 进行温度测量呢? 2.1 温度计的选用,建议温度计选取精密数字温度计 JJG443XX 燃油加油机检定规程中 7.4.3.2 辅助设备 要求温度计测量范围-2555，最小分度值 0.2。现 在大多数计量检定技术机构在实际工作中使用玻璃温度计， 这种温度计有如下不便:玻璃温度计易碎;玻璃温度计 测量时要求水银柱露出液面 1.5cm，否则要进行修正;玻 璃温度计测量量器内油温不方便，其长度有限，长度最多 40cm，测量结果是计量颈与主体连接处的油温，不能到达 金属量器中部，况且计量颈也不透明，温度计提出计量颈 后测量油温不准确; 玻璃温度计测温反应速度较慢。因 此，建议温度计选取精密数字温度计，最小分度值 0.1， 测量范围3060，采用 Pt100 温度传感器，不易损 坏，显示醒目，测量快速，准确方便。 2.2 检定过程正确测量油枪口温度和金属量器内油温 油枪口温度的测量:在测量油枪口温度(tj)时，油品向 金属量器注油要始终从温度计的测温段(或数字温度计温度 传感器)的流过，测温段距离油枪口 1cm 左右，当温度计示 值稳定后快速读数，记录数据。 金属量器内油温的测量:在测量金属量器内油温(tB)时， 如果使用玻璃温度计，在温度计上端系耐油的绳子，测温 段能到达金属量器中部为限， 拿着绳子将温度计放入金属 量器，测温段到达金属量器中部，时间 35min 后温度计 测温段未露出液面前迅速读数，记录数据。若用数字温度 计则更方便，把温度传感器放入金属量器中部，时间 35min 后数字温度计就可读数。 2.3 在加油机内加装温度传感器，实现加油机在标准 温度下加油 加油站经营者购进燃油的时候是按照标准体积结算的， 而卖油的时候是以非标准体积结算的，只有在对消费者的 付油也同样是 20时体积量才能达到公平合理，也就是将 加油机体积测量变换器内计量的非标准体积转换成标准体 积，这样就可以大大减小温度带来的误差，保证燃油交易 过程公平，实现量值的统一。因此建议在加油机的流量测 量变换器内加装一个温度传感器，将温度修正公式： V20=Vt1 +y(20t) (4) 式(4)和燃油的体积膨胀系数编入加油机的电脑软件中。 燃油加油机工作时，通过油温 t 的测量和对 Vt 的补偿计算， 即将 t的燃油体积转换成为 20的的标准燃油体积，最 后在加油机显示器上显示的加油量即通过温度补偿后的 V20 的标准数值。原理图如下： 740)this.width=740“