加油機計量檢定中溫度對測量誤差的影響及減少溫度誤差的方法熱

加油機計量檢定中溫度對測量誤差的影響及減少溫度誤差的方法熱［作者：蔡劍明I轉貼自：本站原創(chuàng)I點擊數(shù)：1021I更新時間：2009-8-25I文章錄入：imste2009年第5期］(福建省莆田市計量所，福建莆田摘要：文章根據(jù)《燃油加油機》檢定規(guī)程中對溫度的規(guī)定，介紹了加油機示值檢定原理，并舉例分析了溫度對加油機測量結果的重大影響，防止對測量結果的誤判，并提出了減少溫度引起誤差的方法?？陉P鍵詞：加油機;計量檢定;溫度;測量誤差中圖分類號：TH715.3文獻標識碼：A文章編號：1007—6921(2009)05—0081—隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，社會上汽車的擁有量不斷增加，由于能源的緊缺，燃油的價格不斷上漲，大家對燃油加油設施一一加油機的準確度關注就非常迫切。根據(jù)燃油加油機檢定規(guī)程(JJG443-2006)的規(guī)定，加油機檢定時環(huán)境溫度在(-25?55)°。范圍內(nèi)，檢定過程中環(huán)境溫度的變化應不超過5°C，否則不能進行檢定，說明溫度對加油機計量檢定的結果影響不可忽視，筆者多年從事燃油加油機計量檢定工作，就燃油加油機規(guī)程中溫度部分的變化對燃油加油機檢定的影響進行分析。1溫度對加油機計量檢定誤差的影響1.1計量加油機的示值檢定原理從加油機工作原理可知，加油機的檢定方法為容量比較法，即將加油機示值與標準金屬量器測得的加油機輸出的實際容量相比較，得出其相對誤差。加油機相對誤差計算公式:檢定時應在加油機最大允許流量和40%最大允許流量下各測3次，各次測量的相對誤差不得超過土0.3%，測量的重復性應不超過0.15%，加油機計量相對誤差EV的計算方式口口Ev=(Vj—VBt)WBtx100%ll；0D式中:ev加油機相對誤差，：.、?□VJ——加油機在tjC下指示的體積值，：?'口VBt——標準金屬量器在tjCT給出的實際體積值，L?？跍y量重復性計算方式□□f二一EVmaxvmin式中:EVmax—規(guī)定流量下的測量示值相對誤差最大值，%：Evmin——規(guī)定流量下的測量示值相對誤差最小值，臨En——測量重復性，％。口1.2忽略溫度測量對燃油加油機示值誤差的影響公式(1)中的vBt并不是標準量器中直接讀取的數(shù)據(jù)，而是由標準量器測得的加油機在實際溫度下輸出的實際容量。因此，應對這一示值進行溫度修正，其公式為口口VBt"K〔1+叩t廠t)+。(t—20)]亡口口BtyJBBB式中:VBt—標準金屬量器在"。。下給出的實際體積值，L:]VB一標準金屬量器在2。笆下標準容積，:-?PB——分別為檢定介質油和標準量器材質的體膨脹系數(shù)(汽油:12x10-4/G不銹鋼:50x10-6/?！?JtB——分別為加油機內(nèi)流量測量變換器輸出的油溫(由油槍出口處油溫代替)和標準量器內(nèi)的油溫，。。在夏天和冬天檢定加油機時油槍出口處油溫與標準量器內(nèi)的油溫相差較大，如果忽略溫度tj和tB測量就很可能造成對測量結果的誤判，現(xiàn)在以在夏天和冬天檢定時的真實例子加以分析。見表1:(檢定介質為汽油|*1時Sfl12B環(huán)境知度蓮81C琴慮溫度希敏一100.00100.00Vb(L)99.7272tjg)敘略Z6.1to忽略27.8&9.72=VB眥S6A2時圓：牟1月H日上梧加袖站翹略溫度鐳,號也模度蠢缺100.00Va(L)99.明99.3Stj(TC)忽略19.015.0時Dqg,8fi=VB100,33從表1可以看出，在夏天時，加油機油槍出口處油溫〈標準量器內(nèi)的油溫，如果不考慮溫度的影響，該加油機的相對誤差為：Ev=(100.00-99.72)^99.72=+O.28%】如果考慮溫度的影響，該加油機的相對誤差為：Ev=(100.00-豹夕時9-5時+?！涣?]該相對誤差已經(jīng)超出國家標準要求，因此若忽視溫度的影響，表面上看該加油機的相對誤差合格，實際上是不合格，相對誤差為正數(shù)表示加油機實際少付油，長期這種狀態(tài)油品經(jīng)營單位將有盈余，而消費者卻蒙受損失。同樣的，由表2可以看出，在冬天時，加油機油槍出口處油溫大于標準量器內(nèi)的油溫，在不考慮溫度的影響，該加油機相對誤差為：EV=(100.00—99.88):99.88=+0.12%但是在考慮溫度影響時Ev=(100.00—100.33)《100.33=一以33%1該相對誤差已經(jīng)超出國家標準要求，相對誤差為負數(shù)，表示加油機多付油，長期這種狀態(tài)油品經(jīng)營單位將面臨虧損的風險。通過以上兩組數(shù)據(jù)的比較可知，當夏季檢定加油機時，由于埋在地底下的儲油罐溫度小于外界環(huán)境溫度，若忽略溫度的影響，加油機實際加油量比檢定時的標準量器示值低，有可能超出國家標準要求，使消費者蒙受損失;當冬季檢定加油機時埋在地底下的儲油罐的溫度往往高于外界環(huán)境溫度，若忽略溫度的影響，加油機實際加油量比檢定時的標準量器示值高，有可能超出國家標準要求，特別是冬天一組數(shù)據(jù)，是否進行溫度修正差異非常大，相對誤差由正偏差+0.12%變成負偏差-0.33%，這將使油品經(jīng)營單位遭受巨大損失。□1.3溫度測量不準對檢定誤差的影響在加油機計量檢定過程中，油品流過加油機的流量測量變換器的溫度和標準器內(nèi)的溫度分別在油槍出口處和量器內(nèi)測得的。量器中的溫度比較容易測得，流量測量變換器處的溫度就不容易測得，因此從測量位置看，用油槍出口處的溫度代替流量測量變換器處的溫度，這一距離與軟管長短有關，一般相距3m左右，有一定的溫度差。根據(jù)有關試驗，從油槍出口處溫度代替流量測量變換器處的溫度有0.2°C?0.3°C之差，所以由溫度測量不準引起的誤差有E=0.3x0.1%=0.03%。1.4環(huán)境溫度和檢定介質溫度的影響在容量計量檢定中，由于檢定介質的體積和標準量器的容積受其溫度的影響而不同，所以《燃油加油機》(JJG443-2006)規(guī)程規(guī)定，檢定時環(huán)境溫度應在-25C?55C范圍內(nèi)，檢定過程中環(huán)境溫度變化應不超過5C，環(huán)境溫度應在加油機和標準金屬量器附近測量，檢定時加油機的介質溫度與環(huán)境的最大溫差不得超過10C，如超過10C標準金屬量具應有保溫措施。在計量檢定中要注意理論與實際相結合，規(guī)程中這些對溫度的規(guī)定，說明溫度對容量計量檢定影響很大。從以上分析可知，油槍出口處油溫和標準量器內(nèi)的油溫每相差一度加油機的誤差就增加了0.1%，所以在日常檢定過程中，特別是環(huán)境溫度較高或較低的情況下，一定要認真測量環(huán)境溫度、油槍口溫度和標準金屬量器中的溫度，要考慮溫度的影響，不能貪圖簡單省事，想當然認為溫度影響不大，否則得出的測量結果與實際存在一定的偏差，就會不可避免地造成錯誤的判斷，還有可能由于溫度測量的不正確或不準確，對燃油加油機進行錯誤的調(diào)整。因此在檢定中測量溫度對燃油加油機示值影響至關重要。2減少溫度引起誤差的方法檢定時不但不能忽略對溫度測量，而且要正確測量油槍出口處油溫和標準量器內(nèi)的油溫。只有正確進行溫度測量，才能減少溫度引起的誤差.那么怎樣才能正確、準確地進行溫度測量呢、?口2.1溫度計的選用，建議溫度計選取精密數(shù)字溫度計JJG443—2006燃油加油機檢定規(guī)程中7.4.3.2輔助設備要求溫度計測量范圍-25°C?55C最小分度值0.2°C?，F(xiàn)在大多數(shù)計量檢定技術機構在實際工作中使用玻璃溫度計，這種溫度計有如下不便:①玻璃溫度計易碎;②玻璃溫度計測量時要求水銀柱露出液面1.5cm，否則要進行修正;③玻璃溫度計測量量器內(nèi)油溫不方便，其長度有限，長度最多40cm，測量結果是計量頸與主體連接處的油溫，不能到達金屬量器中部，況且計量頸也不透明，溫度計提出計量頸后測量油溫不準確;④玻璃溫度計測溫反應速度較慢。因此，建議溫度計選取精密數(shù)字溫度計，最小分度值0.1C，測量范圍一30C?60C，采用Pt100溫度傳感器，不易損壞，顯示醒目，測量快速，準確方便。2.2檢定過程正確測量油槍口溫度和金屬量器內(nèi)油溫油槍口溫度的測量:在測量油槍口溫度(七)時，油品向金屬量器注油要始終從溫度計的測溫段(或數(shù)字溫度計溫度傳感器)的流過，測溫段距離油槍口1cm左右，當溫度計示值穩(wěn)定后快速讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。金屬量器內(nèi)油溫的測量:在測量金屬量器內(nèi)油溫(tB)時，如果使用玻璃溫度計，在溫度計上端系耐油的繩子，測溫段能到達金屬量器中部為限，拿著繩子將溫度計放入金屬量器，測溫段到達金屬量器中部，時間3?5min后溫度計測溫段未露出液面前迅速讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。若用數(shù)字溫度計則更方便，把溫度傳感器放入金屬量器中部，時間3?5min后數(shù)字溫度計就可讀數(shù)。2.3在加油機內(nèi)加裝溫度傳感器，實現(xiàn)加油機在標準溫度下加油加油站經(jīng)營者購進燃油的時候是按照標準體積結算的，而賣油的時候是以非標準體積結算的，只有在對消費者的付油也同樣是20C時體積量才能達到公平合理，也就是將加油機體積測量變換器內(nèi)計量的非標準體積轉換成標準體積，這樣就可以大大減小溫度帶來的誤差，保證燃油交易過程公平，實現(xiàn)量值的統(tǒng)一。因此建議在加油機的流量測量變換器內(nèi)加裝一個溫度傳感器，將溫度修正公式：口口V20=Vt〔1+%(20—t))(4)〕□式(4)和燃油的體積膨脹系數(shù)編入加油機的電腦軟件中。燃油加油機工作時，通過油溫t的測量和對Vt的補償計算，即將『胡勺燃油體積轉換成為20。胡勺的標準燃油體積，最后在加油機顯示器上顯示的加油量即通過溫度補