液化石油气加气机在线检定装置的研究

2017-03-18贾男

科学与财富 2017年4期

摘要：本文介绍了液化石油气加气机在线检定装置及其工作原理，在此基础上介绍了检定流程。

关键词：液化石油气加气机；在线检定装置；工作原理；检定流程

1 概述

随着社会经济的不断发展，交通运输工具日益增加，机动车尾气对城市的空气污染问题显得格外突出。为了减少汽车尾气对城市空气污染，意大利、澳大利亚、韩国等国都在机动车上推广应用液化石油气这种清洁燃料。全国各地也建立了一大批加气站，为清洁燃料型车加气。但是，目前众多加气站所使用的各种加气机所加气量准确与否，尚无标准的检测装置。而各种类型的加气机计量准确与否，直接关系到经营者和消费者的经济利益，特别是对进口的各种加气机的型式鉴定与型式批准一直没有一套完整的标准检测设备，使该项工作不能正常进行。因此必须建立液化石油气加气机计量标准检测装置。

沈阳计量测试院于2009年从澳大利亚整体引进目前世界上唯一获得ILAC认证的加气机检定仪校准实验室的技术和标准设备，建成加气机检定仪检定装置，并2009年11月通过了中国计量科学研究院的验收，装置扩展不确定度为U=0.15%（k=2），完全具备开展加气机检定仪的检定、校准和测试工作的能力。

2 液化石油气加气机在线检定装置介绍

液化石油气加气机在线检定装置如图1所示，LPG加气机在线检定装置主要由质量流量传感器、压力变送器、温度变送器、电磁阀、PLC 数据采集控制系统、连接管路、液晶显示器、便携式计算机组成。液晶显示器可显示测量过程中的压力、温度、密度、流量及工作状态。其中，质量流量计采用Fisher-Rosemount公司生产的，防爆类型为本安型，在加气机现场标定过程中，可实时测量 LPG 的瞬时质量流量、累积质量流量、密度。PLC 数据采集控制系统采用先进的西门子可编程控制器，通过实时采集的质量流量、密度、温度、压力信号进行数据处理，可以直接得到标准工况下的体积量和被检加气机的误差数据，方便地实现检定过程的自动化。

3 液化石油气加气机在线检定装置工作原理

在 LPG 加气机现场，将加气机上的加气枪连接到本装置的入口处，将本装置的加气枪连接到机动车上（或加气机的回流口上）。这样，标准装置与LPG 加气机就组成了串联管路，通过比较两者之间的数值即可确定 LPG 加气机的示值误差。如果加气机可以测量并显示累积质量流量，则用累积质量流量值进行比较；如果加气机只能显示累计体积流量，则用累积体积流量值进行比较，这时根据加气机的体积示值是工况下还是标准工况下，测量或计算出相应的标准密度值，用以计算出标准累计体积流量值。

4 检定流程

1）确保试验装置处于循环模式，预热相关实验设备最少15min，将称重罐置于电子天平台面的中心。

2）待系统循环至少30min，储罐中LPG充分混合，且温度和压力读数稳定时，取出部分LPG液体到密度计量筒内，将密度计量筒放在恒温室内（室温为15℃±0.5℃）至少6h，待压力、温度和密度读数稳定后读取LPG液体温度T、密度ρ和压力P（可看做是LPG的饱和蒸气压Pe）。根据《ASTM-IP-API 轻质碳氢化合物液体石油测量表格》中的表53，用T和ρ计算LPG在15℃下的密度ρ15。

3）調节流量至检定流量点，流量点为qmax、qmin、0.8qmax、0.5qmax、0.4qmax、0.2qmax，每个流量点检定6次。在检定过程中，每个流量点的每次实际检定流量和设定流量的偏差应不超过±1L/min。

4）将空称重罐去皮重。

5）用20kg标准砝码标定电子天平，核查其计量性能是否符合要求。

6）将加气机检定仪回零，然后与称重罐连接，在规定流量点下进行试验，加气量约为称重罐容积的一半，以保证流量的稳定性。

7）在检定过程的不同阶段，分别记录加气机检定仪处LPG液体的温度和压力，经修正后得出LPG液体的平均温度t和压力p。

8）结束试验，记录加气机检定仪的未补偿的体积示值和电子天平显示的称重罐内LPG的质量示值，然后将称重罐内的LPG排放到储罐内。

5 结论

液化石油气加气机在线检定装置不仅提高了检定效率和减轻检定人员的工作量，而且对加气站正常工作的影响也大大减少。因此，该装置的研制成功对液化石油气加气机的检定技术提高具有一定的推进作用，将会产生较大的社会经济效益。

参考文献：

[1] 马立强.亚太地区 LPG 加气机检定现[J].现代测量与实验室管理，2009.

[2] 白哲楠.我国LPG和LNG发展前景分析[J].石油与天然气化工，2005.

[3] 黄立中，潘云飞.车用液化石油气加气机现场检定技术研究[J].工业计量，2005.