流量对加油机误差的影响研究

李忠

【摘要】流量对加油机误差的影响是不容忽视的，本文分析了加油机工作原理，以公式演算阐述了流量对加油机误差的影响，为加油机的日常检定提供参考。

【关键词】加油机；流量误差；日常检定

1、引言

流量测量变换器是使用最为广泛的油品流量计量仪器，因此变换器是否也有足够的计量性能以及计量精度，是加油机计量准确度指标的关键[1]。流量计量的国家标准规定：所有以加油机流量测量的设备，一方面应该满足行业规范中提及的所有计量规则和技术参数，另一方面也应控制其流量极大值与极小值的比值大于等于10：1，此外也应超过±0.3%的计量精度。我国国内当前所广泛使用的流量变换器均为容积式流量变换器，少数地区也在使用涡轮流量计等，JJG443-2006行业标准中规定：应在流量极大值和流量极小值之间各测量3次，但是在实际的操作过程中，不少人忽视了对于最小流量状态之下的流量检定，从而对加油机的测量精度带来不利影响。由于流量而导致的计量误差主要来自加油机流量计漏流量的值，而随着设备使用年限逐步上升，加油机的器件不可避免地被逐渐磨损，导致流量计出现逐步增多的漏流量，导致加油机在以小流量模式加油时出现误差。本文结合以上的情况，根据笔者的实践经验，分析探讨流量对加油机误差的影响。

2、加油机工作原理概述

加油机的主要组成部件包括电机、油泵、流量计等，是一个相对独立的体积测量系统。加油机进行加油的原理为：以自带的电机对油泵进行驱动，把贮藏在储油罐里的油首先进行油气分离处理，再经过流量计输送到加油车辆。油的测算是按照体积进行的，来自流量计的角位移量经过模数转换之后，与应付金额一起显示在屏幕上。

3、流量对加油机误差的影响

首先给出加油机流量计的误差表达式：

在表达式中，I的含义是加油机流量计当前测量值；V的含义是经过加油机流量计的实际值。因为。因此误差表达式可以简化成：。

在简化后的表达式中，Vc的含义是加油机流量计测算出的体积；a的含义是加油机流量计齿轮比的实际值；N的含义是加油机流量计运动单元循环次数[2]。

从上面的表达式可以看出，对于容积式的加油机流量计来说，其可能出现的测量误差主要来自一个因素：即几何结构，油本身的性质以及加油量的多少对于测量误差是没有影响的。以上便是加油机流量计在理想状态之下的误差性质及特点[3]。

在日常的使用中，必须考虑到加油机流量计的其他因素，最常见的便是难以有效避免的漏流现象。可以将加油机流量计的漏流理解为：当油作为一种典型的流体，穿过转动件的缝隙结构流向目标出口的时候，未能被有效计量到的流量值。本文着重探讨由于加油机的漏流而导致的测量误差。

此处假设经过加油机流量计的液体体积以qv表示，漏流量以qs表示。如果加油计的输出油体积是V，则由于漏流而导致的漏流量可以表示成：。

因此实际通过加油机流量计的液体为：，将其代入误差表达式，最后可得到加油机流量计的实际误差表达式：。

由以上的表达式可知：加油机流量计的误差来自诸多因素，分别是计量室空间的大小、齿轮比的值以及漏流量、流量等。通常情况之下，计量室空间的大小的一个定值、齿轮比也不会发生明显变化，因此可以确定加油机流量计的误差来自流量及漏流量。假设加油机流量计的漏流量降低至零，这个表达式便转换成了理想表达式；而实际情况之下，漏流量往往在相当一段时期之内均可视为恒定不变，这种情况之下，通过加油机液体流量越高，则qs与qv的比值就越低，因此加油机的正误差就越大[4]。通常在流量达到极大值的状态中，qv的值远多于qs，因此二者的比值可以视为零，这种情况下可将括號内的值视为1，加油机流量计的误差值便趋向于理想表达式；但当加油机流量计的流量较低的情况下，qs与qv的比值便不能忽略，加油机流量计的负误差会逐步增高，在流量达到极小值的状态中，qv的值远小于qs，因此二者的比值可以视为无穷大，负误差迅速升高。

此时为了分析方便，忽略其他误差因素，将加油机流量计的齿轮比视为计量室的体积，因此流量计的一个循环过程的指示值恰好等于计量室体积，即a的值与Vc的值相等，仅需分析加油机流量计的误差与流量和漏流量之间的关系，把公式进一步简化：。

由这个表达式可得出：加油机流量计的漏流量导致的误差总是负值，而qs与qv的比值越大，误差值就越小；qs与qv的比值越小，误差值就越大；而qs与qv的值相等的时候，误差为-100%。从以上的分析可知，为了保证加油机流量计的准确率，应该着重对其漏流量进行必要的检查。由于系统的构造原理等原因，所有的容积式加油机流量计均会有一定的漏流量，并且流量与漏流量间也存在着彼此影响的关系，研究表明，加油机流量计的漏流量值与间隙的立方之间是正比关系，与压差之间是正比关系。此外，流量与压差之间也成正比关系。

加油机在日常的使用期间，因为使用次数过多很容易导致一部分机械发生磨损，导致器件之间的间隙变宽，发生漏流现象，导致发生负误差，这就需要在日常的加油机检定中，以调节调量螺杆的方式严格控制系统误差。还应关注的是因为漏流量的存在，以上的调节方式能够保证在大流量之下的合格，却无法使小流量情况中的误差向负误差方向发展。只有及时更换合适的流量计设备，才能最终满足对于误差的要求。

4、结束语

根据本文的分析，在加油机设备的计量中，应该严格遵循行业相关规程，分别在大流量及小流量的情况之下进行检定。当前我国不少的加油机均采用了预置加油的模式，在这种模式之下，处于控制加油机过冲的目的，会在0.3升油量的时候通过电磁阀来设置加油机改为小流量，而小流量通常比检定中0.2Qmax的值小很多，假若发生了较为明显的漏流量，使qs与qv的比值升高，甚至使qs与qv的值趋于相等，便会为加油机计量带来较大的误差。尤其是在小预置量的状态之下，因为提前量与预置量的比值提升，导致相对误差迅速提升。所以在检定中必须引起足够的重视。

参考文献

[1]郑衍焕.浅谈流量对加油机付油量的影响及对流量体积修正的一种设计[J].计量与测试技术，2011（9）：37-39.

[2]刘雪刚.浅谈流量对燃油加油机检定的影响[J].科技资讯，2011（24）：40.

[3]曾文贞.浅析加油机检定中流量对示值误差的影响[J].计量与测试技术，2011（11）：23-24.

[4]刘延雷，郑津洋，韩树新等.天然气气瓶快充过程温升数值模拟研究[J].高校化学工程学报，2011（6）：966-970.