燃油加油机体积测量不确定的分析与探讨

吴海

【摘要】随着私家车辆的增多，燃油需求也同样增多，所以燃油加油机测量的准确性关系到消费者和加油站双方的合法权益，对周期检查的可靠度也有着重要的意义。本文根据2015年的燃油加油机的检定规程，描述了标准金属量器和其配套设备对油品的体积进行测量，对比加油机的示值，得到测量不确定度的报告，并进行分析和探讨。

【关键词】燃油加油机；示值误差；不确定度；探讨分析

前言

当今社会，经济建设飞速发展，越来越多的人拥有私家车辆，并作为出行的代步工具。但面临着燃油需求大，资源又比较紧缺的问题，油价也不断上涨，因此，燃油加油机体积测量的准确度不管是对消费者，还是加油站的利益来说，都具有重要的意义。

目前加油站数目多，且都比较分散，致使加油站周期检定的工作量大。所以提高加油机体积测量的精准度，可以极大地提升其检定、校准的效率和可靠度。为了保护广大人民的切身利益，建设燃油加油机体积测量的标准，推行准确度高、操作简单的测量方法变得尤为重要。本文将介绍容量比较法，使用标准金属量器在试验温度下测量油的体积，并与加油机的示数进行对比。通过分析体积膨胀系数、加油机油温测量、标准器油温测量等不确定度对燃油加油机测量的不确定性进行了分析与探讨。

1、燃油加油机测量不确定的原因

燃油加油机测量的不确定度，即测量所得结果和其实际的量之间的差异。示值的不确定度，指加油机计量器显示示数与输入值之间的差异，对于机械的问题，我们可以对其进行合理的校正调整。而在合理范围内小的误差值是不可避免的，但偏差不会超过规定的阈值，并且偏差是随机的，因此不会对交易者的一方造成经常性的损失。

2、燃油加油机测量原理与方法

基本原理为分别用燃油加油机和标准金属量器测量油的体积，通过容量比较法对燃油加油机测量的不确定度进行分析与讨论。根据JJG443-2015《燃油加油机检定规程》计量检定规程执行，本实验中，在装置结构和传感精度等都与100L标准容量的金属量器相匹配。计量器和配套设备如表1所示。

基本的操作方法为，用热电阻测量油枪枪口和容器内部的油温，计算温度补偿。取下油枪，

启动燃油加油机，此时加油机的指示装置归零，并将加油机的流量调整到检测所设定的流量。将待测的油注入准备好的金属容器中，并对油枪中和标准金属容器中的油温进行测量。注入100L待测油品时，关闭油枪，观察并记录加油机所加油量的示数和容器内部油温的数据。为了减少操作等偶然性对测量结果的影响，每次测量均至少重复三次。

本文所在的测量环境按照JJG443-2015《燃油加油机检定规程》计量标准设定，标准金属容器的容积100L，允许误差在标准值上下波动的范围不超过0.05%。用温度计测量油品的温度，用秒表计时器记录时间。在设定的流量下，记录加油机的示值，对其进行温度补偿计算后，记作VBt，与加油机测得的示值VJ比较，所得的差值即示值的不确定度误差。

3、测量数学模型和灵敏系数

3.1 测量的数学模型

△V指计算出的燃油加油机的示值误差；VJ指加油机测得的示值，L；△VJ指燃油机读数分辨率的影响，L；VBt指标准金属量器的容积示值，L；VB指标准金属量器在20℃时的容积，L；tJ指加油机流量计出口的温度，℃；tB指标准金属量器中油品的温度，℃；βB指标准金属量器材质的体膨胀系数，℃-1；βy指检定介质的体膨胀系数，℃-1。

3.2 敏感系数。敏感系数Ci如下：

4、输入量标准不确定度的评定

假设起始校准的VJ示值稳定，没有误差，即U（VJ）=0。除此之外，分别按照标准公式对燃油机读数分辨率标准的不确定度U（△VJ），标准金属量器在20℃时的容积的标准的不确定度U（VB），检定介质的体膨胀系数的标准不确定度U（βY），标准金属量器材质的体膨胀系数的标准不确定度U（βB），标准金属量器中油品的温度的标准不确定度U（tB），以及加油机流量计出口的温度的标准不确定度U（tJ）进行计算。

加油机在选择最大的流量标准下，加油量和标准金属量器的容量为100L，经过反复测量10次，获得容量数据如表2所示。按照标准差计算公式，得10个容积数据的标准差为0.02L。经过计算得到标准不确定度的计算汇总表，并从统计学角度看，加油机的示数误差、标准量器不确定度估计其应服从正态分布，加油机分辨率误差、汽油体膨胀系数不确定度、标准金属量器体膨胀系数不确定度、加油机内温测量不确定度和标准量器内温测量不确定度应该是均匀分布。输入量标准不确定度的评定的汇总表如表3所示。

5、测量不确定度的报告

燃油加油机在100L下的示数误差为0.02L，其相对扩展不确定度的计算评定如下：

UYel（Ev）=2×7.18×10-4≈1.44×10-3，K=2

综上所述，燃油加油机在100L标准金属量器在设定的标准流量下，测量结果的相对扩展不确定度为UYel（Ev）=1.44×10-3，包含因子K=2。

6、结语

本文经过试验，应用了误差和不确定度的概念和联系，分析并讨论了应用100L体系标准金属量器测定燃油加油机的不确定性，丰富了燃油加油机测量结果不确定度的评定体系。

目前，燃油加油机体积测量的准确度日益受到社会各界的关注，做好燃油加油机测量不确定性的测量与分析，不仅能使燃油加油机的使用更加合理准确，而且加强了周期检查工作的科学性和可靠性。及时保证了加油站和消費者的双方利益，不使其中的任意一方受到长期的损害，对双方都更加的公平公正。

此外，计量检测人员需要熟知燃油加油机不确定度的测量与分析。并经过系统的培训，掌握评定的标准方法与操作步骤，并将所有可能出现误差的因素考虑周全。计量检测人员应该不断提高自己的业务素质与能力，并在实践中提升自己。进而促使加油站燃油加油机测量不确定度的评定更加具有准确性和系统性。

参考文献：

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