税控燃油加油机质量分级方法及影响因素探析

朱博唯，顾良男，宋延勇

(1.中国石油化工股份有限公司物资装备部，北京 100728；2.上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司，上海 200233)

0 引言

税控燃油加油机的检测项目主要有外观检查、自锁功能检查，以及示值误差重复性和稳定性检查等。自锁功能即税控燃油加油机的防欺骗功能，是一种防止计量作弊的措施[1-3]。示值误差和重复性是加油机计量性能的重要指标，也是质量评价重要的打分依据，受到环境温度介质温度流量点的选择和标准量器的影响。由于受到介质的热胀冷缩影响，不同介质的体积膨胀系数不同，需要考虑消除温差的影响。流量大小不同也会导致试验结果有所差异，因此对流量点的控制也应引起重视。选定大、中、小三个流量点分别作测试，取误差绝对值最大的值为测试结果。标准量器是检测的标准器，必须具备第三方检测机构出具的检定或校准证书。在使用过程中，标准量器必须置于坚硬平整的地面并良好接地，还应根据水平仪判断是否水平[2]。

1 评价规则和项目

中国石化顺应信息经济大潮，践行国家发展战略，厚植采购管理优势，致力合作共享共赢，秉承“让采购更专业”，推进“互联网+供应链”应用，铸就易派客工业品电商平台，面向社会开放，共享集中采购管理成果。为保障平台会员和上线商品质量，实现好中选优，优中选精。产品质量评价结果将根据“现场+产品”两部分考核指标量化得出具体分值，将产品分成A、B、C三个等级。实物性能测试方法源于现有国家标准和行业标准，指标向国际领先标准看齐，通过质量评价，以合格为起点，进一步区分“60～100分”的质量差异。

根据易派客评价标准的要求，符合国家标准要求的下限为合格分，规定专家普遍认可的一个行业最高要求为满分。在此基础上，采用插值计算的方法，按照误差和重复性的高低进行量化打分。在质量评价过程中的试验数据，是量化打分的重要依据，必须做到客观公正、科学合理。对于一些影响因素的分析显得更加重要，以避免误判和不合理的结果产生。燃油加油机检定规程的产品性能测试项目主要包括：加油机铭牌和标记及外观结构检查，自锁功能检查，加油机示值误差和重复性，稳定性等。其中示值误差、重复性和稳定性占据了质量评价绝大部分的分值，是衡量加油机性能优劣的重要指标。本文将着重阐述这几项测试的方法和注意事项。

2 外观检查和自锁功能检查

外观检查和自锁功能检查项虽然不计入评价打分项，但它是税控燃油加油机的一项重要的检测项目，因此要在质量评价前进行检查。加油机铭牌和标记及外观检查，是对该加油机一些重要信息的梳理，包括制造厂名，型号规格，出厂编号和制造年、月，最大允许误差，最小被测量，防爆合格证等。多于一条油枪的加油机应标注油枪编号以作区分识别。检查编码器和流量测量变换器之间、计控主板和机体之间的封印是否完好[5]。

当加油机内涉及计量的程序或参数被非法更改时，或者是加油机的脉冲当量异常时，加油机应被锁机。自锁功能即“防欺骗功能”，是一个非常重要的检测项目。当加油数据异常时，加油机将自动保存每条异常的明细记录。

3 评价方法和影响因素控制

3.1 评价方法

示值误差和重复性是质量评价的核心内容，其准确度直接关系到评价得分和最终等级。重复性检测和示值误差同时进行，采用极差法计算，取三个流量点重复性计算结果的最大值作为该加油机的重复性结果[6]。重复性不应超过0.10%。重复性的计算结果取决于示值误差变化情况，反映了加油机的示值稳定性，对加油机的性能来说是一个比较重要的测量结果，也是一项重要的打分依据。

燃油加油机的稳定性试验需在示值误差和重复性试验后，并且在加油机的额定流量下连续运行100 h后，对各流量点示值误差和重复性再次进行检测。在加油机运行期间，不应对加油机进行调整或改动，以免影响结果。加油机同样要满足示值误差和重复性的要求，且示值误差和稳定性试验前相比，在相同流量点下示值变化量的绝对值不超过0.30%。取变化量绝对值最大者作为该加油机的稳定性试验示值误差结果[7]。

稳定性试验主要体现的是加油机长时间连续运行后的示值准确性。示值直接影响加油站长期使用情况。有些加油站的加油机用5年甚至更长时间才会更换新的，所以100 h的稳定性试验其实是远远不够的。在运行期间不可对加油机做任何更改或中断，试验的额定流量设为加油机最大流量，油枪开到最大即可。试验期间的环境条件要满足要求，在进行示值误差试验时，选择与前序试验同样的检定设备，特别是标准量器不要随意更换，以防止因更换标准量器带来的误差影响[8]。

不同样品的示值误差和重复性差距也非常大，质量分级还是非常有必要的。下面是两组流量点为20 L/min的测试数据，如表1、表2所示。

表1 数据一Tab.1 Data 1

表2 数据二Tab.2 Data 2

两组数据最终得分差距较大，误差大约相差0.11%，而重复性差距约为0.08%。虽然两台样机都在合格线内，但是如此巨大的得分差距也客观地反映了两台样机的性能差距。同时，在检测过程中要注意控制各种影响因素，主要包括检测环境的温度变化、枪口油温与标准量器内油温差、加油机流量点的控制和标准量器的控制等。

3.2 影响因素控制

3.2.1 温度的影响及控制

检测环境温度范围为-25～+55 ℃,相对湿度≤95%。所以试验前需要有对环境监测的温湿度计，以保证试验在合理的温湿度条件下进行。检测过程中，环境温度变化量应不超过5 ℃，否则会对试验结果产生很大的影响[9-10]。

在测量枪口处介质温度和标准量器内介质温度时，有几点注意事项。首先，枪口处介质温度的测量需将温度计测温部分置于枪口前1～2 cm处，对准检定介质，温度计不要触碰到枪口或容器壁，以免对温度读数产生影响。待示数稳定后读取温度值并记录。在数据处理过程中，不难发现枪口油温和量器内油温温差越大，相应的示值误差值也越大。加油机计量检测数据三如表3所示。

表3 数据三Tab.3 Data 3

表3中：第一行为实测数据，后面两行为修改了量器内油温降低1 ℃后的结果。由表3可以看出，在本次测量中加油20 L时，温差平均每变化1 ℃，示值误差就会变化约0.07%。可见温度测量的准确性对试验结果影响之大。同时，在质量评价时，温度对最终的得分情况影响巨大。标准量器示值Vt和实际体积VBt的计算公式如下。

标准量器在t℃时的容量值Vt为：

Vt=V20[1+β(t-20)]

(1)

式中：V20为标准量器在20 ℃的实际容量值，L；B为标准量器的体膨胀系数。

根据式(1)可得标准量器在检定温度tj的实际体积VBt：

VBt=VB[1+βY(tj-tB)+βB(tB-20)]

(2)

式中：VB量器在20 ℃下的标准容积，L；βY、βB分别为检定介质和标准量器材质的体膨胀系数，℃-1;tj、tB分别为加油机内流量测量变化器输出的介质温度(即枪口处介质温度)和量器内介质的温度。

不难看出，以上公式考虑了温度对体积的影响，从而进行了修正。而tj、tB之间的差值，或者tB-20的值，都会导致换算出的实际体积VBt的变化，从而影响示值误差结果。因此，温度对示值误差的影响可见一斑。数据四如表4所示。

表4 数据四Tab.4 Data 4

由表4可见，在一些室外温度较低的环境下，枪口油温往往比量器内部油温略高。这是由于储油罐对外界环境温度较低时，有一定保温作用。另外，由于油路在经过长时间工作的泵时，会受热而温度略微升高。因此，在量器内油加到额定值时需要同时测量油温，以及读取标尺刻度。此次测量结果示值误差较大，得分要大打折扣，但重复性较好，基本达到满分要求。

3.2.2 流量点的控制

对流量点的选择要求是在(0.90～1.0)Qmax、(0.36～0.44)Qmax和(0.14～0.18)Qmax这三个流量范围进行测量，但实际上加油机的流量控制并不是那么准确，需要利用秒表对流量点进行实际确认，保证在这个范围内进行试验。而每一台加油机的最大流量都各有差异，国内目前常见的加油机最大流量在(40～45)L/min范围内。在各流量点加油时，必须保证流量的稳定性，加油期间不要晃动油枪或触碰油管。

每个流量点做三次试验，取三次示值误差的平均值作为该流量点的示值误差。取三个流量点当中示值误差绝对值最大的平均值作为最终加油机示值误差。示值误差计算采用相对误差的方式。国内加油机生产厂家的技术水平参差不齐，示值误差和重复性结果差异较大，得分差距也会凸显。如果在试验过程中，加油机的示值误差超出了±0.30%，要对加油机的流量测量变换器作适当的调整，并在调整后再次测试。实际使用加油机的地方，可能环境条件更加难以控制，这样就会对示值误差产生更多的不确定影响。

3.2.3 标准量器的控制

在检测过程中，标准量器必须水平放置在无任何晃动的坚硬平坦地面上，并且需配备简易水平仪；用水平调节装置将量器调平并使量器良好接地，以保证标准量器水平。在读数时，要等量器内油沫和气泡消失后，视线与凹液面保持齐平。量器的放液时间应按照量器的检定或校准证书上的规定(一般在滴流状态下保持2 min)，再关闭阀门。标准量器的读数一般配备游标卡尺，读数精确到小数点后2位，单位为毫米。通过标准量器的检定或校准证书上的计算公式，可以换算出实际体积。

4 结论

在加油20 L时，枪口和量器内油温差每变化1 K，示值误差变化约0.07%。在加油机运行期间，不应对加油机进行调整改动，以免影响结果。

通过量化考评得出产品性能，在采购决策中，有效避免出现“低价中标”或“劣币驱逐良币”现象。企业参与易派客标准评价，在诚信的商业生态环境中良性竞争，是易派客产品质量评价的最终目标。