【摘要】随着国民经济快速发展、生活水平的提升,作为车辆运行基础,燃油在生产生活中所起的作用也越来越重要。在燃油需求量日益增大的背景下,如何有效提高燃油加油机检定的准确度已成为当前急需解决的问题。本文对燃油加油机计量检定技术及其准确度影响因素进行分析,并探讨减小误差的措施,以期为提高燃油加油机计量检定准确度提供理论依据。
【关键词】燃油加油机;计量检定;准确度;误差分析
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.073
Accuracy and Error Analysis of Measurement and Calibration of Fuel Dispensers
YE Chining
(Jiangle Quality Measurement and Testing Institute, Sanming 353300, China)
Abstract: With the rapid development of the national economy and the improvement of living standards, as the foundation of vehicle operation, fuel plays an increasingly important role in production and life. Against the backdrop of increasing fuel demand, how to effectively improve the accuracy of fuel dispenser calibration has become an urgent problem to be solved. This article provides a comprehensive analysis of the measurement and calibration technology of fuel dispensers and the factors affecting their accuracy, and explores measures to reduce errors, in order to provide theoretical basis for improving the accuracy of measurement and calibration.
Keywords: fuel dispenser; metrological verification; accuracy; error analysis
燃油加油机在燃油流通和使用中起着重要的作用,其主要用于为车辆加注燃油、动态计量燃油的累积体积流量,并显示加油体积和付费金额。燃油加油机主要由油泵、油气分离器、流量测量变换器、控制阀、编码器、计控主板、指示装置和油枪等部件组成。随着原油价格上涨,加油机计量的准确性与消费者利益、企业竞争力、行业发展等关系愈加密切。因此,需要尽量减小加油机的计量误差,加强对加油机计量检定准确度的控制。
燃油加油机作为给车辆加注燃油的一种液体体积动态测量系统,是目前最主要的燃油累计体积流量测量工具。在日常使用中需要按法定周期通过计量检定技术计算其实际供应量,以确保输出油量体积误差不超过法定最大允许误差。计量检定的准确性直接关系到燃油交易的公平性。为确保加油机计量误差被控制在法定允许范围内,首先应确保检定技术的准确性,以保障消费者和商家双方的利益。
目前,我国在燃油加油机计量检定方面多采用容量比较法,即测量金属量器内注入的燃油量,将其换算为标况下20℃的燃油量,再将所得数值和加油机显示的加油量对比,最终得到两者间的误差。
温度修正、环境温度控制和用铅封完成加封作业是燃油加油机计量检定的基本要求。有效的温度修正可减小测量误差,尤其是在温差较大的环境下,必须进行温度控制才能保证计量检定的准确性。加油机应置于-15~55℃且温度较稳定的环境中,这样可保证环境和油品的温差不超过10℃。在检定完成后,使用专业的工具对加油机及其内部的电脑主板、计量器、测量变化器、传感器等关键位置封上铅封,这是为了确保加油机的计量性能不被人为篡改。
3.1自身因素
燃油加油机主要用于控制加油的全流程,包括油气分离、加注油箱、计算和显示加油量、加注挂枪等。随着信息技术的广泛使用,加油机增加了电子计数和数显功能,使得加油机运行和计算中存在的量值误差大幅减少。虽然检定规程中允许加油机的计量结果存在一定范围的误差,但随着加油机使用时间的增加,误差有可能会进一步增大。
3.2检定人员专业素养
计量检定操作人员的专业技能水平和操作规范性都会影响计量检定结果的准确度。检定人员若习惯根据以往的经验开展检定工作,在检定阶段未能完全遵守操作规范进行检定,如习惯省略计量读数的最后位数等,再加上缺乏端正的工作态度,过于追求检定效率,随意省略检定步骤,甚至会看错检测数据,这些都将影响到检定的科学性和测量结果的准确性,导致计量检定工作无法发挥其应有的作用。
3.3外界环境因素
燃油加油机是一种高精密性仪器,其计量精度容易受到外界环境因素的影响。由于燃油的体积会随温度变化而变化,季节、温湿度均是加油机计量误差产生的重要因素,其中又以温度变化影响最大。例如,在短时间内温度发生大幅度的变化,必然导致计量检定出现误差。在这种情况下,需要进行全面的技术检查,并实施针对性的维护,以确保计量检定的准确性。检定人员应将易受温度影响的计量系统进一步细分为油枪枪口和介质两个部分,并分别采取针对性的措施,以降低温度变化对加油机不同部分油温和检定准确性的影响,从而保护企业的经济效益。
3.4计量标准器具因素
计量标准器具质量是否过关、是否能正常运行、是否按规定周期进行溯源,也是影响计量检定结果准确度与否的重要因素。若计量器具自身质量不达标,计量检定结果必然会出现较大误差;若未能对计量器具进行正确的日常维护,其中存在的小问题未能被及时发现和处理,那么,在长时间使用后,小问题会积累成大问题,导致设备性能迅速下降,甚至增加设备报废的概率。同时,在使用标准装置检定时,如果未调平就开始进行计量检定,则可能损坏设备,也不能为测量结果的准确度提供保障。在燃油加油机检定工作中,可采用自动化检定设备来减小误差,提高准确度,保障油品交易的公平性。目前,市场上已经逐渐开始使用自动化检定装置来代替手动检定系统。自动化检定装置配备了温度传感器和液位传感器,能够自动读取油枪出口处的油温、量器内油温和液位高度等数据信息,并自动将数据传输至操作控制系统端进行数据处理,从而显著减少人为因素导致的误差。
3.5其他影响因素
加油机使用频率过高,内部计量系统零件老化、磨损、变形都会影响到加油机的性能。另外,人为破坏铅封、更换计控主板、改装机器等做法,也会影响到加油机计量检定的准确性。
按照最新发布的JJG 443—2023《燃油加油机》,在首次检定中,示值误差若超过±0.30%,允许对流量测量传感器进行调整。在后续检定中,在未调整流量测量传感器的条件下,其示值误差绝对值与最大允许误差绝对值的比值大于1.0且不大于2.0的,在不涉及计量争议的情况下,允许对流量测量变换器进行调整,调整后的加油机应重新进行检定,检定合格的应在检定证书中注明“调整后合格”;对于示值误差绝对值与最大允许误差绝对值的比值大于2.0的,按规定不允许对其进行调整,出具检定结果通知书。若符合调整前提条件,应先仔细检查流量测量传感器,再根据测量结果对检定计划进行科学合理的调整后再开展检定工作,并对调整的信息要进行确认和记录,包括加油机示值、流量测量传感器调节量与系数、测量结果、温湿度等。
5.1完善检定前准备
在开始计量检定前,检定人员应做好充分的准备。首先,应根据检定规程中的相关要求,选择最小分度值不大于0.2℃并检定合格的温度计。尽管玻璃温度计在当前的检定工作中仍被广泛使用,但因其易碎且测量长度受限(通常不超过40 cm),难以准确测量金属量器中心的油温。此外,玻璃温度计对温度变化的响应也较慢。因此,若在条件允许的情况下,最好能选择分度值0.1℃、测量范围在-30~60℃的精密数字温度计,以确保测量过程的便捷和准确,并减少因温度计损坏而对测量过程产生的影响。
其次,检定人员应仔细检查加油机油枪和金属量器的排空情况。在检定开始前,仔细检查加油管是否空腔、是否存在气泡,若发现存在上述情况,应启动加油机(有油气回收装置的应同时启动油气回收装置),开启油枪将其排空,以免影响测量结果准确度;在检查金属量器浸润状况时,将油液注满量器,使量器内壁被浸润均匀,防止因内壁残留液体而导致出现测量误差。浸润完毕后按量器检定证书上规定的时间放液,关闭阀门,使量器处于准备状态。
最后,用准确度为0.005 mm/m的水平调节装置调节金属量器水平,使金属量器完全处于水平状态,以免因倾斜而引起示值读取错误。另外,也可通过加装温度传感器使加油机显示的数值直接对应标准体积量。由于加油站销售时是以非标准体积量进行结算,对于消费者来说,只有计量的体积量刚好为20℃燃油体积量时,燃油交易才算公平完成。因此,应将这种非标准体积量换算为标准体积量,如此才能降低因温度变化引发的测量误差。同时,加油站购买加油机时,应关注胶管绝缘层认证情况,使用过程中,也应关注加油枪的自密封情况,以减少环境温度变化对油品挥发的影响,进一步降低误差。
5.2做好检定中的温度控制
检定的温度包括环境温度变化和油枪口、金属量器内油温。根据检定规程,加油机工作温度应控制在-25~55℃范围内,检定过程中应确保环境温度变化幅度不超过5℃,油品和周围温度不超过10℃。检定时应使用温度计在油枪出油口测量油品温度,待示数稳定后读取并记录,并与之前要检定的加油机环境温度相比较,判断温差是否在10℃之内。若发现超过10℃,应实施针对性保温方案,以控制误差。若在早晚温差较大的季节进行测量,更应监控加油机周围环境温度变化,一旦发现温差超过5℃就应立即停止计量检定,以防环境温度变化过大而导致计量检定结果的不准确。在测量油枪出油口油温时,须等待油枪稳定、连续出油后才能将温度计测量部分浸入出油柱中。出油口和温度计测量部分之间不可太靠近,要保证一定的距离,待示数稳定后方可读取测量结果。在测量量器内的油温时,应待量器内的油沫和气泡全部消失后,将游标卡尺固定在计量颈凹液面处,再进行温度测量。正确测量枪口和量器内的油温可减小测量误差,使计量检定更准确。
5.3燃油加油机检定流量点选择与操作
按照最新发布的JJG 443—2023《燃油加油机》检定规程规定,首次检定时应在油枪第一挡(最大挡)和油枪第二挡(中间挡)两个检定流量点分别检定3次;在后续检定中对两个检定流量点分别检定1次,若示值误差超差,则测量次数增加为3次。对于未超差情况下的后续检定,新规程较旧规程减少了检定次数,取消了重复性检定项目,对检定操作进行了优化,在一定程度上提高了检定效率。根据检定规程要求,对相应的流量点进行测量,判定测量结果是否满足最大允许误差不超过±0.30%和重复性不超过0.10%。在多个流量点上检定时,需要提高检定人员的操作熟练度,保证加油枪注油不间断或少间断,以免因电磁阀的反复开关而引起加油机产生过冲量,影响加油机的测量结果。
总之,燃油加油机计量检定容易受到多种因素影响,检定人员需要根据实际情况进行分析,完善检定前准备,做好检定中的温度控制和检定流量点控制,以确保计量检定的准确性,进而维护消费者权益和良好的市场交易秩序。
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作者简介
叶迟凝,女,1988年出生,工程师,学士,研究方向为计量检定。
(编辑:李加鹏)