环境温度对加油机计量误差的影响

2020-07-06何顺鸿

中国科技纵横 2020年2期

何顺鸿

摘要：加油站的主要加油设备-加油机，属贸易结算计量器具，在加油站中是一种极为重要的存在，同时也属于强制检定的工作计量器具（《中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录》）。但加油机计量检定过程中若受到温度的影响，极易导致测量存在较大误差性，进而不利于加油机的准确使用。基于JJG443-2015《燃油加油机》[1]规程，进一步完善了加油机计量的相关要求，检定的主要目的是提高加油机的计量准确性。规程中提出定期对加油机进行检定，原则上要求检定周期≤6个月，因此各加油站应严格按照规范进行操作，重视检定规程相关要求，减少误差，提高检定准确性。

关键词：环境温度;加油机;计量;误差

中图分类号：U473.8 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0060-02

0引言

据不完全统计，近年来私家车的数量急剧增长，主要得益于人民生活水平的大幅增高。但车辆的增长以及现面临的能源大幅缺乏的现状，近年来燃油价格呈现出缓慢而又持续的增长，人民群众对其关注度极大增长，降低加油机计量误差工作迫在眉睫。但结合现当下加油机计量中所发生的问题，可以发现加油机计量检定可以受到多项因素的影响，又以环境温度最为常见，基于此，本文主要针对环境温度对加油机计量误差的影响进行分析，并针对性提出减少误差的方法，具体如下：

1加油机的组成及工作原理

流量计、辅助设备、附加设备是加油机的主要结构，相对其他设备来说，加油机结构较为简单。在其结构中，核心部件是流量计，而流量计又由测量变换器、计数指示装置组成，计数指示装置的工作原理是通过计数器对其它物理量转变所得的数字或模拟电信号、流过的燃油流量信号旋转或位移所导致的机械变化量等相关数据进行计数，并采用指示装置对以上相关数据进行准确显示[2]。

结合调查可以发现，目前我国大部分加油站所使用的加油机为电脑加油机，对于电脑加油机来说，泵压在不含气体的情况下，当燃油进入测量变换器后就可驱使其活塞进行往复运动。分析其主要原因是由于电脑加油机的电动机可以通过驱动油泵时可以由油气分离的方式，对储油罐中的燃油经输油管、滤器泵人油气分离器等进行分离，进而达到预期效果。

2加油机计量的检定原理

2.1检定原理

JJG443-2015《燃油加油机》规程中明确规定，加油机计量检定工作中应使用最大允许误差为±0.05%的标准金属量器，具体要求如下：相对湿度≤95%;大气压强86kPa～100kPa;外界环境温度最佳范围-25℃～+55℃;检定过程中金属容器内介质与环境温差≤10℃且外界环境温度变化≤5℃[3]。

目前加油机进行检定时的最常用方法为容量比较法，通过进行三次平行测量来取最适当值，在此过程中，单次测量可以允许误差的存在，但需要将误差控制在一定范围内，即限制在±0.3%内。分析其主要工作原理是对比，对比的目标就是加油机所允许通过的最大流量以及所允许通过的最大流量的20。同时观察电脑加油机的工作原理可以发现，流量测量变换器可直接决定加油机的输油量，而燃油在测量变换器处的油温下所对应的体积值则直接决定加油机上所显示的体积量大小，大概可以得出相对误差的计算公式。

2.2测量公式

加油机实际体积值VBt计算公式：VBt=VB[1+βy（tJ-tB）+βB（tB-20）]

本公式中，tB代表量器内的油温（℃）;tJ代表加油机内流量测量变换器输出的油温;βB代表量器材质体膨胀系数（℃-1）;βy代表检定介质;VB代表量器20℃下标准容积（L）;VBt代表量器tJ下实际体积值（L）[4]。

体积量示值误差EV计算公式：EV=（VJ-VBt）/VBt×100%

本公式中，EV代表加油機体积相对误差（%）;VJ代表加油机tJ下体积值（L）。

重复性En计算公式：En=（EVmax-EVmin）/dn

本公式中，En代表测量重复性;EVmin代表规定流量下的测量值3次中相对误差的最小值;EVmax代表规定流量下的测量值3次中相对误差的最大值;dn代表极差系数，3次测量dn取1.69[5]。

流量QV计算公式：QV=60Vt/t

本公式中，QV代表流经加油机的体积流量（L/min）;Vt代表测量时间t内加油机显示的体积值（L）;t代表测量时间（s）[6]。

3环境温度对加油机计量误差的影响

3.1温度测量不准

加油机内测量误差目前全国各地的控制尺度都存在较大差异，因此加油机规定的计量检定范围上下限各不不同。目前有的加油机误差控制为零，因此具体控制尺度需要根据加油机的类型以及各地的尺度要求进行分析。虽然这些误差在国家相关规定中被允许可于误差范围存在，但其允许误差的最小、最大值应保证适当的差距。

部分学者研究发现[7]，对于加油机来说，油品的储存环境、管道设施等，包括温度湿度、底阀漏气、压力与加油站管道漏气等因素，均可影响加油机计量的准确性。通过调查部分文献发现，我国加油机计量结果显示油温未达到标准温度时量值的情况极为常见。

此外，我国常于加油枪的出口处测量油品流过加油机的流量测量变换器时的温度，采用测量油枪出口处的温度将流量测量变换器内的温度进行替代时，也可出现误差。有学者研究中提出，油枪出口处、流量测量变换器的温差一般为0.2℃～0.3℃，由温度测量差值所产生的误差E=0.3×0.1=0.03%[8]。究其根本可以发现，在加油机计量检定的过程中，标准量器内的温度是在量器内测得的，软管将测量变换器到油枪口进行连接，其长度也会产生温差。

3.2检定介质温度不准

加油机计量检定时检定介质的体积和标准量器的容积等均可因温度的变化而改变，进而影响到计量检定的准确性。对加油机进行计量检定的过程中应保证外界环境的温度变化不超过5℃且温度的测量应在加油机和标准金属量器周围测量。加油机的介质温度与环境温度之间不应超过10℃，在实际检定过程中，环境温度应在-25℃～55℃范围之间，检定过程中温度变化不应超过5℃。在加油机和标准金属量器附近测量环境温度，环境与加油机的介质温度最大差不超过10℃，若对检定误差的影响较小则无需采用相关措施进行干预，若影响较大，则应添加保温措施，最大程度减小温度对容量计量检定的影响[9]。

通过查阅相关文献可以发现，计量中标准量器内的油温与油枪出口处的油温之间的温差相差1℃时误差产生0.1%的变化。以此为据，可以避免温度的因素导致错误调整加油机，因此避免造成不可估量的损失，因此在检定过程中尤其要重视温度对检定准确性的影响。

4减少环境温度对加油机计量误差的措施

4.1选取精密数字温度计

温度测量仪器会导致一定的误差，目前水银温度计较为常用，但其弊端较多，比如，加油机检定是在室外现场环境中，若操作不当极易导致破碎，并且长度有限，因此测量时需要反复将温度计伸入测量后取出，加大了测量误差。此外，水银温度计测量时要求水银柱必须高于液面1.5cm，当水银柱通过温度升高而上升时反应速度较慢，间接降低了测量的准确性。

精密数字温度计能够有效避免上述水银温度计的弊端，不易破碎且测量速度快，显示也更为直观，准确度更高，其量程为-30℃～60℃之间，最小分度值为0.1℃。JJG443-2015《燃油加油机》对温度计的规定提出了一定建议，温度计最小分度值不大于0.2℃，测量范围控制在-25℃～55℃之间。精密数字温度计的各项数值完全符合规程中的要求，相对于其他测量工具来说，准确度更高，响应更快，使用也更方便，能够测出量器深处的油温[10]。

4.2正确测量标准量器内油温

在测量测量金属容器内的油温时需要避免将不可将温度计的感温部位放置在计量颈处，也不能贴靠在量器壁处，应于金属量器中间部分约3min～5min处放置数字温度计的温度传感器，当数字温度计的温度稳定后可读取相关数据并进行记录。此外，读数时要迅速且不可使感温部位暴露于液面之上，避免测温不准导致对检定结果产生影响[11]。

4.3正确测量油枪出口处油温

一般来说，在测量时可以采用替代法测量，如采用枪口处油温替代出口处油温。但需要注意的是，油品在向金属量器内注入时始终需要保持油需要经由数字温度计的温度传感器处流过，并且记录数据一定是要在温度计显示稳定后再进行。相关文献曾对油枪出口处油温进行测量，发现枪口油量在40L以后温度变化不大。试分析其原因，发现此时燃油经输送管路，温度趋于平衡，因此误差最小。以此为据，加油机注油时可以不用立即测量枪口油温，注意温度计感温元件应该与油枪口距离lcm左右，待注油在40L且油温稳定后再测[12]。

5结语

近年来，人们对加油机的计量误差给予了高度的关注，这是资源节约理念的改善，也是时代快速发展的体现。加油机计量检定中温度是影响检定结果的主要因素之一，因此计量检定相关工作人员应该投入更多的工作精力，保证计量检定工作的科学合理性。本文中通过介绍加油机的组成以及工作原理、检定原理，同时分析了温度对加油机计量检定误差的影响、如何提高油温测量准确性等，力求为后续加油机计量检定中温度对测量误差的影响相关工作提供参考，促进我国加油站各项工作的顺利进行，最大程度做到资源节約，避免过度浪费资源所带来的的危害，但在后续工作中还应进一步深入研究环境温度对加油机检定示值误差的影响。

参考文献

[1] 连鹏翔，陈金英.环境温度对加油机检定示值误差的影响浅议[J].中国计量，2015（02）：70-72.

[2] 李健东.加油机计量检定过程的温度对测量误差影响[J].中国标准化，2018（14）：198-199.

[3] 张小平.浅谈燃油加油机计量检定中温度对测量误差的影响及减少温度误差的方法[J].中国科技纵横，2016（21）：37+40.

[4] 张振成.加油机计量测定中温度对测量误差的影响[J].民营科技，2017（08）：156.

[5] 孙晓刚.谈加油机计量检定中温度对测量误差的影响[J].黑龙江科技信息，2016（09）：4.

[6] 幸彦飞，罗建，刘幸.浅谈温度对加油机计量检定的影响[J].科学咨询（科技·管理），2016（01）：82.

[7] 顾平.温度对燃油加油机的影响及减少温度误差的方法[J].上海计量测试，2018，45（04）：59-60.

[8] 石聪.关于燃油加油机跳枪和误差关系的分析[J].山东工业技术，2017（09）：82-83.

[9] 王永峰，陈汉光，孔德伟.温度对检定燃油加油机油量的影响[J].中国科技纵横，2015，（19）：43.

[10] 朴旭.加油机计量误差出现的原因及解决对策[J].黑龙江科技信息，2017（02）：23.

[11] 安洋.加油机计量误差的原因及对策分析[J].科技创新与应用，2016（13）：289.