浅谈温度修正在加油枪自检实践中的运用

付先文

中国石化销售股份有限公司湖北石油分公司 湖北 武汉 430030

1 加油机检定、自检原理

目前，加油机以体积“升（L）”为计量单位，根据《燃油加油机检定规程》（JJG443-2015），一般使用容积比较法进行检定，具体方法是便用0.025%准确度的标准金属量器，在-25℃～+55℃的环境温度、≤95% 的相对湿度、86kPa～106kPa的大气压力等环境下进行检定，检定过程中，要确保环境温度不能超过5℃的变化，测量介质和环境的温差则不能超过10℃，在规定的检定流量下，根据加油机的燃油输出示值和标准金属量器中的实际输出容量，得到加油机体积量的示值误差和重复性误差[1]。加油机自检参考该规程，采用非定量、日常销售流量注油，检测单次示值误差超出±3‰范围，应当加测两次（若不超范围，一次即可），计算平均示值误差和重复性误差。平均示值误差超出±0.3%或者重复性误差超出0.1%，应立即停止付油，经法定计量检定机构调校合格后方可重新使用。

2 温度修正对加油机检定示值误差影响的数据分析

2.1 加油机示值误差计算方式

示值误差=（加油机示值-实际体积）/实际体积×100。

实际体积＝标准量器示值×[1+油品体膨胀系数×（枪口出口处温度-标准量器内温度）+标准量器体膨胀系数×（标准量器内温度-20）]（标准量器体膨胀系数：不锈钢为0.00005；油品体膨胀系数，汽油为0.0012、柴油为0.0008）；自检过程中，如果忽略温度测量对示值误差的影响，那么示值误差=（加油机示值-标准量器示值）/量器示值×100。本次实验分别采用20L、50L和100L三种规格标准器，通过采集自检数据样本，比较分析自动测温与手工测温温度修正对示值误差影响范围、不同季节温度对示值误差的影响范围。

2.2 不同测温方式温度修正对示值误差结果影响范围分析

2.2.1 自动测温试验数据分析

试验环境：本次试验期间，所有测试标准量器都在试验车内，没有直接暴露环境中，受环境中风的影响相对较小，且试验车内温度相对环境温度更稳定；所有测温都使用温度传感器或电子温度计，从油品注入到读出数据过程时间较短，温度影响相对较小。

试验情况：本次选取了23座加油站，选定50L规格的标准量器，依据检定规程进行加油枪自检测试，共采集了276个试验数据样本。根据试验测得示值误差，用温度还原后的示值误差减去温度未还原的示值误差，得出两者之间的差值。通过试验数据分析，枪口温度与标准罐内温差均未超过0.3℃，温差值比较小。

试验结果：通过分析试验数据发现，温度修正对示值误差结果影响区间在-0.10%至0.12%。其中，-0.10%至0.05%，数据有5个，占比1.81%；-0.05%至0.05%，数据有239个，占比86.59%；0.05%至0.12%，数据有32个，占比11.60%。通过50L标准量器的自检数据可以得出，在自动测温的情况下，温度修正对示值误差影响值为-0.05%至0.05%（见图1）。

图1 使用50L标准量器自动测温温度修正与未修正相对误差差异占比分布图

2.2.2 在手工测温试验数据分析

为了降低传感器节点的能量消耗,每个传感器节点在一个数据重构周期内仅需采集部分感知数据,并将其传输至汇聚节点.与文献[12]类似,汇聚节点可以通过广播或者预设的方式将采样率分发给网络中的所有传感器节点.每个传感器节点即可根据该采样率随机选择在当前采样周期内是否需要采集感知数据并将其传输至汇聚节点.在每个数据重构周期结束后,汇聚节点根据接收到的感知数据集构造观测矩阵Y和投影矩阵B,首先将接收到的xi,jΔt填充至观测矩阵Y的第i行第j列,然后将投影矩阵B中相同位置上的元素置1.最后,运行第3节中介绍的矩阵补全算法重构感知矩阵X,补全所有未传输的感知数据.

（1）20L标准量器试验数据分析

通过在加油站使用20L标准量器获取自检数据209个，温度修正对示值误差结果影响区间在-0.24%至0.23%。其中，-0.24%至-0.13%，数据有12个，占比5.74%；-0.11%至0.11%，数据有169个，占比80.86%；0.12%至0.23%，数据有28个，占比13.40%。通过上述数据分析可以得出，在手工测温情况下，温度修正对示值误差影响值为±0.11%（见图2）。

图2 使用20L标准量器手动测温温度修正与未修正相对误差差异占比分布图

（2）100L标准量器试验数据分析

通过在加油站使用100L标准量器获取自检数据114个，温度修正与温度未修正加油枪示值误差结果差值区间在-0.26%至0.16%。其中，-0.26%至-0.12%，数据有16个，占比14.04%；-0.11%至0.11%，数据有92个，占比80.70%；0.12%至0.16%，数据有6个，占比5.26%。通过上述自检数据分析可以得出，在手工测温情况下，温度修正对示值误差影响值为±0.11%（见图3）。

图3 使用100L标准量器手动测温温度修正与未修正相对误差差异占比分布图

2.2.3 自动测温与手工测温结果差异范围分析

通过两种不同测温方式，进行加油枪自检测试，通过大量检测数据结果可以得出：

（1）自动测温状态下，温度修正对示值误差影响值为±0.05%；手工测温（日常自检）状态下，温度修正对示值误差影响值为±0.11%。由此可以判断得出，日常加油站自检温度修正对示值误差的影响，手工测温比自动测温误差差异范围结果要大0.6%。

（2）采取自动测温，由于时间短，枪口温度和标准量器内温差小，通过50L标准量器进行加油枪校准测试数据可以得出，温度修正与温度未修正影响值主要为±0.05%；而在手工测温中，由于测温时间相对较长、自检流程不熟练等影响因素，无论是使用20L还是使用100L的标准量器，其中温度修正与温度未修正影响值在-0.11%至0.11%之间的数据占比80%以上。因此，在日常自检过程中，温度修正与温度未修正，示值误差差异影响范围在±0.11%。加油站在开展自检工作的时候，尤其要注意加油枪自检过程要快，提升员工自检操作技能，减少人为误差对加油枪示值误差结果的影响。

2.3 不同季节温度修正对加油机示值误差的影响分析

在夏季和冬季检定加油机时，由于油枪出口处油温与标准量器内的油温相差较大，如果未进行温度修正，就容易造成测量结果失真，与真实的加油枪示值误差差异较大，存在加油枪超差的计量风险[2]。下面通过分别采集夏季、冬季两个时期的自检数据样本，来分析温度修正对示值误差结果的影响。

2.3.1 夏季温度修正对加油机示值误差影响分析

以某地市某加油站自检试验数据分析（见表1），自检工作环境温度为34.6℃，标准量器为20L，介质为汽油，试验日期为2022年6月。

表1 夏季某地市某加油站自检试验数据

（1）通过分析表1数据可以看出，10个加油枪自检数据中，温度修正与温度未修正加油枪示值误差结果差值区间为0至0.11%，数据有8个，占比达80%，温度修正后的示值误差比未进行温度修正的示值误差值大。

（2）从表1中可以看出，在夏季时，以5#加油枪为例，如果忽略温度的影响，该加油枪的示值误差为0.18%；如果考虑温度的影响，该加油枪的示值误差0.29%。由此可以看出，夏季时，由于加油站埋地油罐相对环境温度要低，即枪口温度要比标准量器内温度低，考虑温度修正后的示值误差要比未进行温度修正直接得出的示值误差值大，该加油枪按照加油机计量风险等级，可以判定为高风险加油枪；反之，若在加油枪自检后直接判定该加油枪为可控风险加油枪，人为降低了该枪的风险等级，实际上该加油枪示值误差已接近了0.3%临界值，存在超差的风险。

2.3.2 冬季温度修正对加油机示值误差影响分析

以某地市某加油站自检试验数据分析（见表2），自检工作环境温度6.5℃，标准量器为20L，介质为汽油，试验日期为2022年1月。

表2 冬季某地市某加油站自检试验数据

（1）通过分析表2数据可以看出，11个加油枪自检数据中，温度修正与温度未修正加油枪示值误差结果差值-0.11%至0，数据有9个，占比达82%，温度修正后的示值误差比未进行温度修正的示值误差值小。

（2）从表2中可以看出，在冬季时，由于加油站埋地油罐相对环境温度要高，即枪口温度普遍要比标准量器罐内温度高，温度修正后的示值误差要比未进行温度修正直接得出的示值误差小。由此可以判断，冬季，温度修正后的示值误差比未进行温度修正的示值误差值偏小，超国家法定范围的风险相对来说小，但对于超出-0.19%的加油枪也要加强关注，避免负偏差过大，造成加油枪发油损耗偏大，影响企业效益。

3 结束语

综上所述，通过加油枪自检试验数据表明，加油站手工测温自检过程中，温度修正对示值误差影响范围为±0.11%。夏季自检时，温度修正比温度未修正得出的加油机示值误差大；冬季自检时，温度修正比温度未修正得出的加油机示值误差小。结合燃油加油机最大允许误差±0.3%的国家法定要求，夏季进行加油枪自检时，对于超出0.19%的加油枪容易超出0.3%国家法定示值误差临界值，因此，要提级管理，进行动态跟踪，增加自检频次，规避超出国家法定误差范围的法律风险；冬季则反之，对于超出-0.19%的加油枪同样要加强关注，避免负偏差过大，造成加油站发油损耗偏大，影响公司效益。同时根据现行的加油枪计量风险管理要求：自检（检定）误差在±0.15%以内，且较为稳定的加油机，可以判定为可控风险区域，对于自检（检定）误差超出±0.25%的加油机，则须列入高风险加油枪管理；结合本次试验数据，夏、冬季节，在自检未进行温度修正的情况下，应对自检示值误差大于0.15%、小于-0.15%的加油枪调整风险管理等级，纳入高风险加油枪管理，实施提前预警，确保风险可控。