燃油加油机检定应用Excel表格数据处理的探析

沈国扬

（东山县质量计量检验检测所，福建 漳州 363400）

1 前言

随着汽车已成为平常百姓家代步和出行的主要交通工具，为汽车服务的加油站也逐渐增加，在用的燃油加油机数量也随着增多，相应地增加了加油机检定任务。加油机的计量准确直接关系广大消费者和加油站经营者的经济利益，保障加油机准确可靠可降低计量纠纷，减少矛盾和不良事件的产生，为维护地方稳定和发展起到积极作用。目前全国各地很多法定计量检定机构建立的燃油加油机检定装置，仍然采用金属标准量器为计量标准器，配套精密温度计和秒表为辅助设备进行加油机检定；这种配置比较经济，特别适合县级法定检定机构使用，加油机自动检定装置整套设备费用比较高，县级法定计量检定机构因经费等问题不容易更换标准装置；加油机检定的数据处理，大部分检定人员仍采用计算器计算的手工处理，这种方法用时长、速度慢，且处理结果容易出错。在此介绍和探析Excel数据自动处理的设计与应用，便于检定人员在工作中予以参考和借鉴。

2 燃油加油机检定应用Excel数据处理的重要性

燃油加油机用于贸易结算属于强制检定计量器具，必须进行一年两次的周期检定，检定任务就更加繁重；按规程一枪（台）加油机的现场检定包括现场检定操作及记录相关测量数据，并对现场检定数据及时处理，判断本次检定合格后才可检定其他加油机，若不合格需通过调整或修理后再重新检定直至合格为止；一个流量测量点3次检定，检定结果数据处理就需要运用5个公式计算14次，加油机续后检定需检定2个流量测量点，需要运用5个公式计算28次，若是首次检定，则需要检定3个检定点，需要运用5个公式计算42次，才能得出示值误差和重复性的检定结果，整个数据处理过程非常繁杂，一个步骤计算错误就导致检定结果出错，可能致使加油机检定结论判断失误，导致加油机的计量不准确；目前大部分检定人员仍然手工数据处理，这种数据处理方法用时长、速度慢，且容易出现计算错误，加油机检定应用Excel表格自动数据处理，可提高检定结果的准确度，保证加油机的计量准确可靠，更好地保护广大消费者和加油站经营者的合法权益，因此大大突出了燃油加油机检定应用Excel自动数据处理的重要性。

3 燃油加油机检定数据处理方法和程序设计

3.1 燃油加油机检定中数据处理的计算公式

首次检定需用8个公式。后续检定使用前4个公式计算得出示值误差，再通过极差法（5）公式计算出重复性，（6）公式计算出现场最大流量；8个计算公式如下：

计算加油机检定的量器示值计算公式：

V为标准量器的标准值（100L、50L、20L），H为量器刻度（量器读数），H0为量器计量颈的对零高度，D为量器计量颈的分度值。

式中：Vj为加油机的示值，VBt为标准量器在tj温度下给出的实际体积值，VB为标准量器在20℃下的标准容积，tj、tB分别为加油机流量测量变换器的油温（用油枪出口温度代替）和量器内的油温（℃），βy、βB分别检定介质和量器材料的体积膨胀系数（℃-1）；汽油：βy=12×10-4/℃；煤油、轻柴油：βy=9×10-4/℃；不锈钢：βB=50×10-6/℃，dn为极差系数；3次测量dn取1.69。

式中：QV为流经加油机的体积流量，L/min；Vt为在测量时间t内加油机显示的体积值，L；t为测量时间，s；

式中：PC为付费金额/元；PU为油品的单价，元/升；

式中：EP为付费金额误差/元，PJ为加油机显示的付费金额/元。

3.2 燃油加油机检定应用Excel自动数据处理的方法和程序设计

3.2.1 设计Excel表格的加油机检定记录

加油机检定分首次检定、后续检定、使用中检查三种，后续检定为最常用的检定，现以后续检定的记录为主来说明。依据燃油加油机检定规程的要求设计后续检定用的加油机检定记录Excel表格，如图1（剔除所有数据和信息的空表）。

图1 剔除所有数据和信息的空表截图

3.2.2 应用Excel表格自动数据处理的方法

燃油加油机检定应用Excel表格自动数据处理的方法就是在如图1相应的Excel表格单元格内将对应的计算函数公式设置成Excel数据处理程序指令，从而使整张Excel检定记录表格形成检定自动数据处理系统，将检定过程所有测量得到的数据录入该加油机检定记录中就自动计算出检定结果：示值误差、重复性和现场检定时的最大流量。

3.2.3 应用Excel表格自动计算的数据处理功能设置程序操作

3.2.3.1 现场检定时的最大流量QVmax

在对应E6单元格输入计算函数公式“=60＊J6/H6”；

3.2.3.2 在表格中接近最大流量测量点（0.90 QL≤Q(1)≤1.0 QL）的测量次序1对应一行

在量器示值（VB/L）对应下列单元格中输入计算函数公式“=R6+（I25-P6） ＊Q6/1000”；公式中R6是大容量量器的标准值（如100或50），I25是大容量量器的检定时量器刻度读数H，P6是大容量量器的检定证书标准值对应的量器刻度读数（对零高度）H0，Q6是大容量量器检定证书的计量颈分度值0.×××ml/mm。

在实际体积值（VBt/ L）对应下列单元格中输入计算函数公式

“=K25＊（1+I7＊（L25-M25）+N6＊（M25-20））”；公式中K25是量器示值（VB/L）第一次示值，L25是油枪出口处油温（tj/℃）第一次示值，M25是量器内油温（tB/℃）第一次示值，I7是检定介质的体膨胀系数，N6是金属量器材料不锈钢的体膨胀系数。

在单次测量相对误差（Ev/%）对应下列单元格中输入计算函数公式“=（F25-O25） ＊100/O25”；公式中F25是加油机示值Vj/L，O25是实际体积值（VBt/L） 第一次计算值。

示值检定的第二次、第三次就是按上述方法将I25、K25、L25、M25、F25、O25 6个 分 别改 为I26、K26、L26、M26、F26、O26和I27、K27、L27、M27、F27、O27输入测量次序2一行和测量次序3一行相应单元格中即可。

在示值误差（E/ %）对应的下列单元格中输入计算函数公式

“=（Q25+Q26+Q27）/3”。

在重复性（En/% ）对应的下列单元格中输入计算函数公式

“=（MAX（Q25：Q26：Q27）-MIN（Q25：Q26：Q27））/1.69”。

3.2.3.3 在表格中接近中流量测量点（0.36 QL≤Q(2)≤0.44 QL）测量次序1对应一行

在量器示值（VB / L）对应的下列单元格中输入计算函数公式

“=R7+（I28-P7）＊Q7/1000”；公式中R7是小容量量器的标准值（如20），I28是量器刻度读数H，P7是量器检定证书标准值（如20.000L）对应量器刻度读数（对零高度）H0，Q7是量器检定证书的计量颈分度值0.×××ml/mm。

单元格设置原理同接近最大流量测量点（0.90 QL≤Q（1）≤1.0 QL）设计，只是示值检定的第一次单元格对应代号I25、K25、L25、M25、F25、O25 6个改成I28、K28、L28、M28、F28、O28 6个，第二次、第三次单元格及示值误差、重复性对应单元格也相应更改即可。

上述操作完成后，就形成自动计算出检定结果数据的加油机检定记录；根据上述原理可设计Excel表格数据处理的加油机首次检定记录，在后续检定加油机检定记录基础上，在表格中（如图1）接近中流量测量点（0.36 QL≤Q（2）≤0.44 QL）下面增加一个流量测量点（0.14 QL≤Q（3）≤0.18 QL）；在示值检定框格下再设计一个付费金额检定框，根据规程要求设计相应检定记录框。

4 Excel表格加油机检定记录的应用

将设计的具有数据自动处理的检定记录存储在笔记本电脑，将选用的量器（有效期内的检定证书）的对零高度、分度值、体膨胀系数及其他信息全部录入该检定记录，加油机现场检定时，将加油站和加油机的信息和检定介质（汽油、柴油）及其体膨胀系数录入，再将现场检测到的环境温、湿度录入；依据检定规程测量现场检定时的最大流量QL，将秒表测量的时间和加油机的示值记录入检定记录，确定现场检定时的最大流量；再将检定过程中每次检定测量得到的加油机示值Vj、油枪出口处油温tj、量器内油温tB、量器刻度值H（读数）录入检定记录中，即可自动算出两个测量点的示值误差和重复性。再由检定员根据规程要求判定是否合格，将合格或不合格检定结论录入，编写检定记录和检定证书编号，检定员/核验员分别签名后，即是完整的检定记录；加油机检定结果的判定比较简单，加油机的技术要求为：最大允许误差为±0.30%，其重复性不超过0.10%，检定结果在检定记录中也一目了然，检定员可直接判定，且完整的检定记录需打印后由检定员和核验员审核签名认可存档，无需设置自动判定是否合格的程序。检定完成后完整的检定记录如图1。

5 本文设计的自动数据处理燃油加油机检定记录的优势和需完善的问题

优势：本自动数据处理检定记录相对《Excel在燃油加油机检定结果数据处理中的应用》和《word与Excel在燃油加油机检定记录、数据处理、结果判定和现场调试中的应用》等文献的具有优越性和创造性：一是依据新版JJG443-2015《燃油加油机》检定规程设计的，符合检定要求；二是在现场检定时，随着测量数据的记录形成，检定数据处理也随时自动处理，整个检定数据记录完成时数据处理也跟着完成，无需另外安排时间进行数据处理；三是在JJG443-2015《燃油加油机》无重新修订前，本检定记录中设置的自动数据处理软件无需改动，需要修改的系数、参数在检定记录中标准器具信息栏单元格就可直接修改，不会造成检定记录中设置的数据自动处理软件混乱和出错，确保检定结果数据处理准确无误；四是本数据自动处理检定记录设计成一页，现场检定记录数据、查看记录、打印备份记录等都很方便又可节约纸张；五是本数据自动处理检定记录的程序设计介绍详细，步骤清楚，易学易懂，有利于推广使用。上述两篇文献依据旧版JJG443-2006设计，新规程调整了重复性的计算方法和技术要求，重复性采用极差法公式计算，即：En=（ Evmax- Evmin）/dn，重复性不超过0.10%；旧规程重复性等于示值相对误差最大值与相对误差最小值之差，计算公式：En=Evmax- Evmin；其重复性不超过0.15%；因此计算函数公式设置就不同，应按新计算公式重新设置，有设计自动判定检定结论的，符合要求的技术参数也要重新设置；两文献软件设计时有的系数、参数（如量器标准值50、体膨胀系数）直接采用数值设置，若有变化，需要在程序上修改，操作不方便，修改后无手算验证，容易出错将导致检定结果的失准。

需完善的问题：所有Excel软件在检定结果数据处理应用中均存在测量结果的数值修约不够正确的问题，因计算机和计算器与普通的运算数值修约相同，都是采用“4舍5入法则”，而测量结果的数值修约目前是按“4舍6入，遇偶偶数法则”，两者修约结果还存在细微差别，对检定结果也有细微影响。

解决办法：可在检定记录中相应单元格，设置保留小数点后位数予以处理，如此计算过程保留位数规则设置多出1位或2位，方便辅助人工加以判定，可相应提高测量结果的准确度。

6 结束语

综上所述，本文介绍的应用Excel表格自动数据处理具有速度快、准确度高等优点，解决了燃油加油机检定数据处理计算复杂、用时长，且容易计算错误等问题；而且本程序设计介绍详细，步骤清楚，易学易懂，有利于推广使用。各个检定机构可借鉴使用本文的加油机检定记录，这种Excel检定记录突出了数据自动处理功能在计量检定中简捷、快速、准确的应用效果，大大地提高了燃油加油机检定工作效率。