加油机计量检定中温度对测量误差产生的影响分析

文 燕　

加油机计量检定中温度对测量误差产生的影响分析

文 燕

（恭城瑶族自治县计量检定测试所，广西 桂林 542500）

随着经济和社会以及各种产业的发展，人们对能源的需求也在不断增加。尤其是近几年，我国能源紧缺问题日益突出，油价不断攀升。在此过程中，为达到节约燃油的目的，人们对加油机的测量与校准工作给予了更多的关注。在加油机计量校准工作中，影响检定效率的因素有很多，而温度是影响最大的因素，因此需要对其进行有效的检验。

加油机计量检定；温度；测量误差

引言

对加油机进行必要的计量检验，是确保其运行的真实质量的基础。然而，因为测量检验工作中的温度变化会对测量结果产生影响，所以要对测量中的温度变化进行充分的考虑，并对其产生的各种影响进行分析。检验结果的准确性与有关单位的工作能否顺利进行有着密切的联系，因此必须综合考虑各种因素，进行合理的分析，要确保计量的准确性。

1 加油机的结构与工作原理

1.1 加油机基本结构

加油机的结构较为简单，主要包括流量表、辅助装置和其他附属装置。流量计是加油机的关键部分，它包括计量转换和计数显示两部分。计量转换器又称为流量传感或流量传输器，是仪表的次级部件。与经过燃料的流动信号有关的机械变量（转动或移动）或其他物理量被转换为电子信号（数字或模拟），传送到计数器并进行计数，由一个指示设备来显示具体数据。

1.2 加油机基本工作原理

1.2.1 自吸泵燃油加油机的工作原理

在计算机上输入一个切换信号，同时打开马达和电磁阀，将油吸入泵内，经过增压后，油从电机中分离出来，然后排出，这样油就会流过流量计驱动活塞，通过传感器上的分度盘将电子信号传输到计算机上。每一次驱动流量计的活塞都会积累一定的油量，将其输入到计算机中，用计算机进行计算和显示，测量出油量，然后用静电油管将油输送到容器中[1]。

1.2.2 潜油泵燃油加油机的工作原理

在计算机设备中输入切换信号，通过计算机进行操作，开启电磁阀，同时向电子控制设备潜油泵发送燃油供给信号，从而使其能够被驱动。在过滤之后，高压的机油会通过流量传感器，推动活塞的往复运动。通过测试仪来控制转换器上，就可以得到一个脉冲信号，然后再输入到计算机上。在流量计的每个工作周期里，都会积累一些油，这些油会被输送到一个电子设备上，由计算机进行计算和显示，再由电泵输送到管道中。

1.2.3 计量加油机的示值检定原理

根据《燃油加油机检定规程》（JC 443—2015）规定，在-25℃～55℃的范围内对加油机进行检测，其环境温度不得超过规定的温度范围，否则将无法进行检定。通过对加油机工作原理的分析，使用体积比较法进行标定，并将其与标准型金属计量仪进行比较，得出了与之对应的误差[2]。

1.3 加油机的检定原理

根据《燃油加油机检定规程》（JJG 443—2006），以“升”为计量单位的加油机，采用“容积法”进行计量。将一定流量下的加油机输出燃料的测量结果与标准计量装置上的测量结果进行对比，得出了测量结果的相对误差，该测量精度为0.025%，相对湿度为30%～90%，气压为86～106 kPa。根据加油机的工作原理可知，加油机所显示的容积量是由测量换能器输出的脉冲数量决定的，所以当测量换能器上的油温为5℃时，燃料的的体积是不规范的。由于液体分子之间的间隔非常小，其内部的分子压力非常大，当非高气压改变时，液体的体积变化非常小，可以把液体视为不可压缩物质，其体积仅随温度而变化。由此可以假定，通过测量变换器、视油器、油枪等排除燃料时，仅与温度有关，而与压力无关。

2 加油机计量检定中温度对误差的影响

众所周知，许多因素会对储存产生影响。在这些因素中，温度是导致原油产品超差的最大原因。目前市场上的加油机，有的不注重温度测量的准确性，而且有些加油机并未对容积温度进行补偿，这会影响到加油机的测量精度，从而影响到计量的准确性。我国加油站在进油时，一般都是用燃油指数的容积乘以指标密度为计算依据。

由于温度的差别，油的质量也会有很大的差别，不过加油站的销售大多选择非指标的容积作为计算依据，因此在不同的环境温度条件下，加油站的出油量会随着环境温度的变化而上下浮动，如果外部环境的温度变化很大，则其运行效率就会比国内的标准更高。不同的气温会导致利润的波动，从而影响到石油销售者和消费者的利益[3]。

2.1 检定介质及周边环境温度对检定误差的影响

在加油机的计量校准工作中，计量单位的计量精度直接影响到计量工作的精度，在进行计量的时候，温度是一个很重要的影响因素，因为温度的改变会导致计量单位的改变，从而影响到计量的精度。《燃油加油机检定规程》（JJG 443—2015）中，明确指出，在使用加油机时，必须对周围环境的温度进行严格的控制，检定过程中环境温度的变化应不超过5℃。另外要注意的是，一般情况下环境温度应该在-25℃～55℃，并且要确保在检测的时候，加油机的介质温度和周围环境的温度相差不能太大，应不超过10℃，这样就可以将检测误差降到最低。在实际的检测过程中，如果出现了异常的温度波动，就必须要采取相应的保温措施，将温度对测量结果的影响降到最低。

2.2 环境温度对测量的影响

在测试期间，最大的温差应小于10℃。温差在10℃以上时，必须进行绝缘防护。夏季、冬季对加油机进行检查时，油枪出口油温与标准表中的油温有很大的差异，若忽视温度对测量的影响，将很容易产生误差。在夏季对加油机进行检定时，因地下油罐的温度低于外部环境，如果不考虑温度的影响，油品的实际装油量会低于检测时间的标尺，有可能会超过检定规范的规定，给用户造成损害；冬季计量加油时，地下埋设的油罐的温度通常高于外部环境，如果不考虑温度的影响，实际装油量会超过检定规程的规定，尤其是在冬季工作数据中，存在着很大的差别，有着从+0.12%到-0.33%的相对误差，会造成很大的损失。

2.3 油品温度对测量的影响

检定时应检测油管内的油温和油枪的出油温，但在实践中，部分检定员不能按照要求对油管和油管的出口温度进行检测，甚至不对油温进行检测。在测量中，部分人也没有注意采用正确的测量方式。在测量油温时，若温差过大，极易造成计量结果不准确。检定员在对油温进行测试时，应采用符合规范规定的温度计。根据多年的油加机检定工作经验，每一次都会有不同程度的偏差，造成这种偏差的原因并不统一[4]。

2.4 温度测量结果对检定误差的影响

在加油机的计量检定中，当燃油通过加油机的流量测量转换器时，测量温度是在加油枪的出口进行的，而计量装置内部的温度则由量具来测定。在此，测量油枪出口的温度代替流量测量转换器内部的温度，由于测量转换器与油嘴之间有一根软管，它的长度会引起温度的变化。通过对实验数据的分析，发现流量传感器和喷嘴出口温度的变化范围在0.2℃～0.3℃之间。在实际的计量校准工作中，由于喷管出口的温度不同，负责检定的工作人员必须严格地根据燃料加料机的规定，对环境温度、标准器内温度和枪口温度进行精确的检测。如果温度的测量精度不够，需根据所得到的错误数据来修正[5]。

3 减少温度误差的主要对策

3.1 注重对示值误差的调节和检定周期的确定

《燃油加油机检定规程》（JJG 443—2015）于2015年正式发布。但实际操作中，要确保市场的公平性，就需要将偏差控制在±0.1%的范围内，使测量结果的准确性受到的影响最小，避免发生差错。在测定测试周期时，应在油罐内温度与周边环境温度相差不大的情况下，设定容易准确地测定油枪、金属器的内温。例如，在我国的南方，每年的4、5、10、11月份，加油站的储油罐的温度与周边的环境温度基本相同，并且每日的温度也不会发生明显的改变。在实际检验中，操作人员要按照国家有关的规范和标准，进行各项检验，以提高检验的精确度。

3.2 采用精度较高的数字温度计

在实际的测量和校准中，温度计是不可或缺的，如果选用不当，将会对测量结果产生很大的影响。所以，在实际使用过程中，需要选择高精度的数字温度计。在实践中，一般采用水银玻璃温度计，但水银玻璃温度计与水银玻璃温度表存在着较大的误差。尤其是在金属标准仪器的油温测试中，因其测量颈的不透明性，使其不能被准确地读取，而一旦将其从计量颈中取出，则会改变显示的数据。尤其当检测介质为汽油时，温度计的性能会有很大的改变。在此情况下，为了保证测量精度，需要采用精密的数码温度表。它的测量范围和最小分度值均达到了国家规定的标准，响应速度快，读数方便，因此在今后的校准工作中，必须推广使用这种温度计[5]。

在计量校准中，温度计的应用在校准规范中有非常清楚的规定。实例分析：最小的分度参数应为0.2℃，检测环节的温度应为-25℃～55℃。与传统的玻璃温度仪相比，精密温度仪具有明显的优越性。本文介绍了玻璃温度表的基本特点，认为它不适合在加油机的测量和校准中使用。参数显示点温表选用了铂电阻式温度传感器，其长度在60厘米以上，主要结构是不锈钢管，在外部对该传感器进行保护。该温度传感器不仅可以快速地测量温度，而且不容易损坏，是一种很好的检测方法。

3.3 对油枪出口处油温和金属量器里面的油温进行测量

油温之所以会产生测量误差，主要是因为在没有按照相关规定测量有枪口处的温度，只有正确测量才能够降低误差，在测量时,应该保证数字温度计必须在传感器的位置上通过，直到温度计中的数据稳定时进行记录；除此之外，产生误差还主要是因为没有正确的测量金属器内油温，其正确的测量方法应该是将温度计防止在量器的中间位置，大约需要5分钟左右，等到温度计数据完全停止不动时，再读取[6]。

3.4 提高操作人员专业素质的水平

提升加油机相关人员的专业素质，可以有效地防止因操作失误而导致的误差增大、测量结果不精确等问题的发生，从而极大地提高了加油机的检测工作效率。定期对有关部门的员工进行培训，使其能够及时掌握行业发展动态，不断提升自己的业务能力。此外，还可以定期举办工作经验交流会，鼓励员工们互相分享工作中的经验，从而促进全体员工的技术水平。

3.5 减小误差

根据《燃油加油机检定规程》（JJG 443—2006），最大允许偏差为1.5%，但由于温度的影响，其偏差可能会达到1.5%±0.34%，从而导致加油机的检定精度出现偏差。通常情况下，检定加油机需要耗费大量的时间和精力，工作繁杂，检定效率低下，效果不佳。如果不能及时调整校验的时间，不仅会导致校验的结果不精确，而且会造成很多问题。基于上述理由，为了使加油机检验结果与有关规定相符，在进行“温度因子对检定效果的影响”试验时，应考虑到温度对检定结果的影响，采取科学的方法，同时加强对检定工作人员的培训，提高检定技术水平，从多个角度降低外部环境和人为因素对检定误差的影响[7]。

（1）选择温度表：本规程规定的油温测量采用的是玻璃液温仪，其分度值为0.2℃，-22℃～55℃。由于加油机是在野外野外进行的，所以它具有易碎、响应慢、测温条件高、读数困难等缺点。现在大多采用精密的玻璃液温仪进行测量，玻璃液温仪不仅能测出计量器具内部的油温，还能感应到温度，并且具有很高的灵敏度和准确度，便于操作。（2）测量转换器上的油温：规定用枪口油温代替。根据以往的经验，40 L以上的枪口温度不会有太大的波动。因此，在对加油机进行检查时，先将油注入100 L的标尺中，不能马上测量油温，要等40 L油温稳定后，再进行测量。

3.6 采取射线测量方式

射线测量为高灵敏的闪光探头，并配以弱反应的辐射源。辐射源是封存在辐射源盒子里的。这些线沿着一条狭长的光路前行，光路通过一根固定的管子和里面的液体朝着另一端的光路发射。激光照射在闪光灯上，闪光灯会被光电倍增器转化为电脉冲，再经过放大后，根据脉冲率（每秒的脉冲个数），就可以获得辐射源的强度。因为介质吸收的射线量和被测介质的密度成指数趋势变化，所以在已经知道了核辐射源射出的射线强度和介质吸收系数的情况下，只要检测出探棒接收到的射线强度，再利用与探棒连接的变送器内置的吸收系数与密度之间的关系曲线，就可以检测出流过管道的浆液密度。

利用密度曲线可以测量出油井和泥浆补偿的变化。由于光线的测量方法不需要考虑管道材料，因此测量时不会受到压力的影响，从而可以有效地提高测量数据的准确性。

4 结束语

在实际计量检定工作进行过程中，由于环境条件、人员工作情况和仪器设备测量因素的存在，使被测量值不能用有限位数的数值来表示的问题，在测量获得的数据与测量目标真值之间将会存在一定的差异，也就是通常所说的误差。在造成误差的这部分因素中，温度的影响很大，是影响概率较大的一项因素。在实际工作中，检定人员必须高度关注温度因素所造成的相对误差，通过对温度造成误差的原因进行全面的分析，并采取科学的措施，最大限度地减少误差。

[1] 娄旭辉. 浅析加油机计量检定中温度对测量误差产生的影响[J]. 科技创新导报，2022，19(2): 183-185.

[2] 朱凤阳. 加油机计量检定中温度对测量误差的影响及减少误差的方法[J]. 中国石油和化工标准与质量，2021，41(19): 117-118.

[3] 张义富. 加油机计量检定中温度对测量误差的影响及对策[J]. 广东科技，2013(16): 224，250.

[4] 陈志炜. 浅析加油机计量检定中温度对误差的影响及对策[J]. 中国科技纵横，2016(14): 54.

[5] 陈英亮. 试析加油机计量检定过程的温度对测量误差影响[J]. 计量与测试技术，2013，40(10): 80-81.

[6] 戚娟娟. 加油机计量检定中温度与示值的影响[J]. 数码设计(下)，2020，9(1): 133.

[7] 高钦年. 试论加油机检定中的油温测量问题思考[J]. 科学技术创新，2019(6): 33-34.

Analysis of the Influence of Temperature on Measurement Error in the Metrological Verification of Tanker

With the development of the economy, society, and various industries, people's demand for energy is also increasing. Especially in recent years, the problem of energy shortage in China has become increasingly prominent, and oil prices continue to rise. In this process, in order to achieve the goal of fuel conservation, people have paid more attention to the measurement and calibration work of fuel dispensers. In the measurement and calibration of tanker, there are many factors that affect the verification efficiency, and temperature is the most important factor, so it is necessary to conduct effective verification.

metrological verification of tanker; temperature; measurement error

U473

A

1008-1151(2023)09-0034-03

2022-11-22

文燕（1981－），女，桂林市恭城人，恭城瑶族自治县计量检定测试所工程师，二级注册计量师，从事计量检定测试工作。