陳君雄
(詔安縣質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)所,福建 詔安 363500)
文中從日常計(jì)量檢定的實(shí)際中出發(fā),對(duì)檢定設(shè)備、檢定前的準(zhǔn)備工作、檢定中的溫度測(cè)量、加油機(jī)的流量檢定四個(gè)方面的影響因素進(jìn)行分析,并提出具體解決方法。
檢定時(shí)加油機(jī)所用的檢定設(shè)備,其計(jì)量準(zhǔn)確度如果不符合規(guī)程要求,將直接影響加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。具體表現(xiàn)在以下兩方面:
(1)主設(shè)備引起的誤差:根據(jù)JJG443—2006[1]規(guī)定,主標(biāo)準(zhǔn)器為標(biāo)準(zhǔn)金屬量器(采用不銹鋼材質(zhì)),其最大允許誤差應(yīng)不低于±0.05%,因此用于加油機(jī)檢定的標(biāo)準(zhǔn)金屬量器其準(zhǔn)確度應(yīng)是加油機(jī)最大允許誤差的,設(shè)金屬量器引起的誤差為Ea,則:Ea=0.3%×=0.06%。因此檢定時(shí)選用的金屬量器其準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.05%。
(2)輔助設(shè)備引起的誤差:根據(jù)JJG443—2006[1]規(guī)定,檢定加油機(jī)的輔助設(shè)備有溫度計(jì)、秒表和水平儀,而這些輔助設(shè)備中對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度有直接影響的只有溫度計(jì),規(guī)程中規(guī)定溫度計(jì)的測(cè)量范圍-25℃~55℃,準(zhǔn)確度為0.1,分度值為0.2℃。設(shè)溫度計(jì)引起的誤差為Eb,則:對(duì)油品膨脹影響有:Eb汽=0.1×12×10-4=12×10-5;Eb柴=0.1×9×10-4=9×10-5;對(duì)金屬標(biāo)準(zhǔn)量器的膨脹影響有:Eb不銹鋼=0.1×50×10-6=50×10-7。因此檢定時(shí)選用的溫度計(jì)其準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.1。
檢定前金屬量器的水平校準(zhǔn)、浸濕以及加油機(jī)的排空是否正確,直接影響到加油機(jī)的計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。
(1)金屬量器的水平校準(zhǔn):把配有消除氣泡導(dǎo)管,精度為0.05%的量器固定于堅(jiān)實(shí)的平地上,通過調(diào)整量器三只可調(diào)螺桿,使量器上的水平儀處于水平狀態(tài),這是為了避免因量器傾斜導(dǎo)致檢定員誤讀量器示值而造成了粗大誤差。
(2)金屬量器的浸濕狀況:對(duì)JJG443—2006[1]規(guī)定的浸濕量器的正確理解應(yīng)該是一次性把油注滿量器,而不是單純用幾升油濕潤(rùn),如果不把油注滿量器,那么量器內(nèi)壁就不可能均勻充分浸濕,從而造成檢定時(shí)量器內(nèi)壁懸掛著許多油液殘留量,這就直接影響了計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。
(3)加油機(jī)視油器排空狀況[2]:檢定時(shí)首先要查看加油機(jī)的視油器是否充滿油液且處于透明無氣泡狀態(tài),如果不透明有氣泡存在,則說明油路、加油機(jī)內(nèi)部管道還有空氣或氣體存在,這樣也會(huì)影響計(jì)量檢定準(zhǔn)確度,應(yīng)繼續(xù)排空至視油器處于透明、無氣泡狀態(tài)。
根據(jù)JJG443—2006[1]規(guī)定,燃油加油機(jī)正常工作的環(huán)境溫度為-25℃~55℃,檢定時(shí)環(huán)境溫度變化不超過5℃、油品與環(huán)境溫差不超過10℃。因此在檢定時(shí),首先要對(duì)環(huán)境溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),用一支經(jīng)檢定合格,準(zhǔn)確度為0.1,分度值為0.2℃的玻璃溫度計(jì),在加油機(jī)和金屬量器附近處進(jìn)行測(cè)量,正確讀取這兩處的溫度示值,這時(shí)要判斷加油機(jī)附近處與金屬量器附近處兩者間的溫差是否滿足≤5℃的要求;然后,在對(duì)金屬量器進(jìn)行檢定前注油浸濕時(shí),再用溫度計(jì)在油槍口處測(cè)量,正確讀取油槍口處的油品溫度示值,這時(shí)再判斷油槍口的油溫與標(biāo)準(zhǔn)器附近處溫度兩者間的溫差是否滿足≤10℃(如溫差超過10℃應(yīng)對(duì)金屬量器采取保溫措施)。在季節(jié)變化明顯或溫差變化大的地方進(jìn)行計(jì)量檢定,監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度變化,可避免因環(huán)境溫度變化太大,不符合規(guī)程要求而引起的計(jì)量失準(zhǔn)。
在確定環(huán)境溫度變化符合規(guī)程要求后,便可進(jìn)行油槍口油溫和量器內(nèi)油溫核心環(huán)節(jié)的測(cè)量。
(1)根據(jù)JJG443—2006[1]規(guī)定,檢定燃油加油機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體積比較法,其溫度修正計(jì)算公式:
式中:
VBt——量器在tJ℃下給出的實(shí)際體積值,L;
VB——量器在20℃下標(biāo)準(zhǔn)容積,L;
βY、βB——分別為檢定介質(zhì)和量器材質(zhì)的體膨脹系數(shù)(汽油:12×10-4/℃;輕柴油:9×10-4/℃;不銹鋼:50×10-6/℃);
tJ、tB——分別為加油機(jī)內(nèi)流量測(cè)量變化器輸出的油溫(由油槍口處油溫代替)和量器內(nèi)的油溫。
從公式中可以看出量器的體膨脹系數(shù)修正影響較小,而油品的體膨脹系數(shù)影響較大。在檢定過程中,金屬量器內(nèi)的油溫tB測(cè)量比較直接,較易測(cè)準(zhǔn),而加油機(jī)內(nèi)流量測(cè)量變換器輸出的油溫tJ是由油槍口處油溫來代替的,從測(cè)量位置分析,油品從流量計(jì)流出經(jīng)視油器、油槍軟管再從油槍口流出,這段距離大約3米左右,兩處間有一定的溫度差,較難測(cè)準(zhǔn),因此在檢定中什么時(shí)候讀取油槍口處的油溫最能體現(xiàn)流量測(cè)量變換器處輸出的油溫tJ,長(zhǎng)期的檢定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)加油機(jī)的標(biāo)定示值達(dá)到金屬量器60%左右時(shí)讀數(shù)較為準(zhǔn)確可靠。量器內(nèi)的油溫與油槍口處的油溫兩者的誤差構(gòu)成了檢定中的溫度準(zhǔn)誤差,準(zhǔn)確的測(cè)量量器內(nèi)的油溫與油槍口處的油溫,可以盡量降低溫度準(zhǔn)誤差對(duì)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度的影響。
(2)加油機(jī)示值誤差隨tJ、tB兩者間的溫差變化而變化。以準(zhǔn)確度為0.05%的100升不銹鋼金屬量器對(duì)93#汽油加油機(jī)檢定為例:
設(shè)環(huán)境溫度為28℃,VJ=100.00L,測(cè)得tJ1、tJ2、tJ3均為27.0℃,tB1、tB2、tB3均為27.2℃,運(yùn)用溫度修正公式 VBt=VB[1+βY(tJ-tB)+βB(tB-20)]進(jìn)行測(cè)算,則:3次測(cè)量VBt分別為99.787、99.787、99.800;運(yùn)用體積量示值誤差計(jì)算公式:進(jìn)行測(cè)算,則:3次測(cè)量的單次測(cè)量相對(duì)誤差EV分別為+0.2%、+0.2%、+0.21%。
經(jīng)測(cè)算得出,當(dāng)加油機(jī)油槍口處的油溫與量器內(nèi)油溫相差0.2℃時(shí),從加油機(jī)示值的單次測(cè)量相對(duì)誤差中可以判斷加油機(jī)示值誤差變化量約為0.2%,由此可見溫度測(cè)量準(zhǔn)確與否直接影響到加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。
(3)油槍口油溫和金屬量器內(nèi)油溫的測(cè)量方法。
①油槍口油溫測(cè)量:在測(cè)量油槍口油溫時(shí),使溫度計(jì)的測(cè)溫段與油槍口距離大約1cm左右,將油槍口輸出的油品始終澆在溫度計(jì)的測(cè)溫段,待溫度計(jì)示值穩(wěn)定后快速讀取,記錄數(shù)據(jù);
②金屬量器內(nèi)的油溫測(cè)量:當(dāng)油槍完成了對(duì)金屬量器注油后,把1支上端系有耐油繩的溫度計(jì)放入金屬量器內(nèi),使溫度計(jì)的測(cè)溫段處于金屬量器中心部位,耐油繩的另一端系在1支長(zhǎng)度略大于金屬量器溢流罩直徑的小棍上,小棍子固定架于金屬量器上端的計(jì)量頸口上,溫度計(jì)在金屬量器內(nèi)停留五分鐘后,將溫度計(jì)從金屬量器中抽出,在溫度計(jì)測(cè)溫段未露出油液面前快速讀取溫度計(jì)示值,記錄數(shù)據(jù)。
正確測(cè)量油槍口油溫和金屬量器內(nèi)油溫,可避免因溫度測(cè)量不準(zhǔn),導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的加油機(jī)示值誤差,從而影響了加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。
(1)根據(jù)JJG443—2006[1]規(guī)定,加油機(jī)的首次檢定的流量點(diǎn)分別為:0.90Qmax≤Q(1)≤ 1.0Qmax;0.36Qmax≤ Q(2) ≤ 0.44Qmax;0.14Qmax≤Q(3)≤0.18Qmax。后續(xù)檢定的流量點(diǎn)分別為:0.90Qmax≤Q(1)≤1.0Qmax; 0.36Qmax≤Q(2)≤0.44Qmax。無論是首次檢定還是后續(xù)檢定,目的是為了測(cè)量加油機(jī)在各個(gè)流量點(diǎn)上示值誤差的平均值和測(cè)量重復(fù)性是否符合JJG443—2006規(guī)程5.1.1的要求。
(2)上述式中Qmax是指加油機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)所能達(dá)到的最大流量,與加油機(jī)標(biāo)注的最大流量截然不同,目前國內(nèi)加油機(jī)銘牌標(biāo)注的流量范圍一般為(5~55)L/min,但在實(shí)際使用中,由于受運(yùn)行環(huán)境、管道長(zhǎng)度、壓力等因素的影響,往往達(dá)不到其上限流量55L/min,大量的檢定實(shí)踐表明:加油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)最大流量Qmax不超過45L/min。
(3) 在日常的周期檢定中,0.90Qmax≤Q≤1.0Qmax這個(gè)流量點(diǎn)比較容易控制,通常取1.0Qmax作為流量點(diǎn),檢定時(shí)在定量好加油機(jī)的標(biāo)定示值后,把油槍開關(guān)完全打開直接向金屬量器內(nèi)注油就行;而在0.36Qmax≤Q≤0.44Qmax這個(gè)流量點(diǎn)上要控制加油機(jī)的流速就沒那么容易,這與檢定員操作油槍的技巧和熟練程度有關(guān),還與測(cè)量時(shí)間的檢定人員默契配合有關(guān),通??刂朴蜆岄_關(guān)打開到一半再略低一點(diǎn),流速正常控制在18L/min左右,大量的檢定實(shí)踐表明,在0.36Qmax≤Q≤0.44Qmax的流量點(diǎn)上,選用Q=0.40Qmax,可以減少加油機(jī)示值的誤差,從而提高計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。
(4)在首次檢定或后續(xù)檢定的幾個(gè)流量點(diǎn)上檢定加油機(jī)預(yù)置示值時(shí),油槍向金屬量器內(nèi)注油應(yīng)一次性完成,如果注油中斷,會(huì)因流量中斷造成加油機(jī)電磁閥的開關(guān)動(dòng)作次數(shù)增多,從而引起加油機(jī)的“過沖量”增加,斷流次數(shù)越多,“過沖量”越大,加油機(jī)實(shí)際出油量也就增大,從而影響計(jì)量檢定準(zhǔn)確度。
文中從自身實(shí)際檢定工作中出發(fā),對(duì)燃油加油機(jī)的計(jì)量檢定準(zhǔn)確度及誤差影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)。如何進(jìn)一步深入加強(qiáng)加油機(jī)的管理還有待于每一個(gè)在計(jì)量崗位上的同仁不斷的研究、探討。
[1]JJG443-2006 燃油加油機(jī)檢定規(guī)程[S].
[2]GB/T 9081-2008 機(jī)動(dòng)車燃油加油機(jī)[S].