燃油加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度和誤差分析

【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、生活水平的提升，作為車輛運(yùn)行基礎(chǔ)，燃油在生產(chǎn)生活中所起的作用也越來越重要。在燃油需求量日益增大的背景下，如何有效提高燃油加油機(jī)檢定的準(zhǔn)確度已成為當(dāng)前急需解決的問題。本文對(duì)燃油加油機(jī)計(jì)量檢定技術(shù)及其準(zhǔn)確度影響因素進(jìn)行分析，并探討減小誤差的措施，以期為提高燃油加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】燃油加油機(jī)；計(jì)量檢定；準(zhǔn)確度；誤差分析

【DOI編碼】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

燃油加油機(jī)在燃油流通和使用中起著重要的作用，其主要用于為車輛加注燃油、動(dòng)態(tài)計(jì)量燃油的累積體積流量，并顯示加油體積和付費(fèi)金額。燃油加油機(jī)主要由油泵、油氣分離器、流量測(cè)量變換器、控制閥、編碼器、計(jì)控主板、指示裝置和油槍等部件組成。隨著原油價(jià)格上漲，加油機(jī)計(jì)量的準(zhǔn)確性與消費(fèi)者利益、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、行業(yè)發(fā)展等關(guān)系愈加密切。因此，需要盡量減小加油機(jī)的計(jì)量誤差，加強(qiáng)對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定準(zhǔn)確度的控制。

1計(jì)量檢定技術(shù)概述

燃油加油機(jī)作為給車輛加注燃油的一種液體體積動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，是目前最主要的燃油累計(jì)體積流量測(cè)量工具。在日常使用中需要按法定周期通過計(jì)量檢定技術(shù)計(jì)算其實(shí)際供應(yīng)量，以確保輸出油量體積誤差不超過法定最大允許誤差。計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到燃油交易的公平性。為確保加油機(jī)計(jì)量誤差被控制在法定允許范圍內(nèi)，首先應(yīng)確保檢定技術(shù)的準(zhǔn)確性，以保障消費(fèi)者和商家雙方的利益。

目前，我國在燃油加油機(jī)計(jì)量檢定方面多采用容量比較法，即測(cè)量金屬量器內(nèi)注入的燃油量，將其換算為標(biāo)況下20℃的燃油量，再將所得數(shù)值和加油機(jī)顯示的加油量對(duì)比，最終得到兩者間的誤差。

2燃油加油機(jī)計(jì)量檢定要求

溫度修正、環(huán)境溫度控制和用鉛封完成加封作業(yè)是燃油加油機(jī)計(jì)量檢定的基本要求。有效的溫度修正可減小測(cè)量誤差，尤其是在溫差較大的環(huán)境下，必須進(jìn)行溫度控制才能保證計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性。加油機(jī)應(yīng)置于-15～55℃且溫度較穩(wěn)定的環(huán)境中，這樣可保證環(huán)境和油品的溫差不超過10℃。在檢定完成后，使用專業(yè)的工具對(duì)加油機(jī)及其內(nèi)部的電腦主板、計(jì)量器、測(cè)量變化器、傳感器等關(guān)鍵位置封上鉛封，這是為了確保加油機(jī)的計(jì)量性能不被人為篡改。

3燃油加油機(jī)誤差的影響因素

3.1自身因素

燃油加油機(jī)主要用于控制加油的全流程，包括油氣分離、加注油箱、計(jì)算和顯示加油量、加注掛槍等。隨著信息技術(shù)的廣泛使用，加油機(jī)增加了電子計(jì)數(shù)和數(shù)顯功能，使得加油機(jī)運(yùn)行和計(jì)算中存在的量值誤差大幅減少。雖然檢定規(guī)程中允許加油機(jī)的計(jì)量結(jié)果存在一定范圍的誤差，但隨著加油機(jī)使用時(shí)間的增加，誤差有可能會(huì)進(jìn)一步增大。

3.2檢定人員專業(yè)素養(yǎng)

計(jì)量檢定操作人員的專業(yè)技能水平和操作規(guī)范性都會(huì)影響計(jì)量檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度。檢定人員若習(xí)慣根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)開展檢定工作，在檢定階段未能完全遵守操作規(guī)范進(jìn)行檢定，如習(xí)慣省略計(jì)量讀數(shù)的最后位數(shù)等，再加上缺乏端正的工作態(tài)度，過于追求檢定效率，隨意省略檢定步驟，甚至?xí)村e(cuò)檢測(cè)數(shù)據(jù)，這些都將影響到檢定的科學(xué)性和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致計(jì)量檢定工作無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.3外界環(huán)境因素

燃油加油機(jī)是一種高精密性儀器，其計(jì)量精度容易受到外界環(huán)境因素的影響。由于燃油的體積會(huì)隨溫度變化而變化，季節(jié)、溫濕度均是加油機(jī)計(jì)量誤差產(chǎn)生的重要因素，其中又以溫度變化影響最大。例如，在短時(shí)間內(nèi)溫度發(fā)生大幅度的變化，必然導(dǎo)致計(jì)量檢定出現(xiàn)誤差。在這種情況下，需要進(jìn)行全面的技術(shù)檢查，并實(shí)施針對(duì)性的維護(hù)，以確保計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性。檢定人員應(yīng)將易受溫度影響的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)分為油槍槍口和介質(zhì)兩個(gè)部分，并分別采取針對(duì)性的措施，以降低溫度變化對(duì)加油機(jī)不同部分油溫和檢定準(zhǔn)確性的影響，從而保護(hù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具因素

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具質(zhì)量是否過關(guān)、是否能正常運(yùn)行、是否按規(guī)定周期進(jìn)行溯源，也是影響計(jì)量檢定結(jié)果準(zhǔn)確度與否的重要因素。若計(jì)量器具自身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，計(jì)量檢定結(jié)果必然會(huì)出現(xiàn)較大誤差；若未能對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行正確的日常維護(hù)，其中存在的小問題未能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，那么，在長(zhǎng)時(shí)間使用后，小問題會(huì)積累成大問題，導(dǎo)致設(shè)備性能迅速下降，甚至增加設(shè)備報(bào)廢的概率。同時(shí)，在使用標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定時(shí)，如果未調(diào)平就開始進(jìn)行計(jì)量檢定，則可能損壞設(shè)備，也不能為測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度提供保障。在燃油加油機(jī)檢定工作中，可采用自動(dòng)化檢定設(shè)備來減小誤差，提高準(zhǔn)確度，保障油品交易的公平性。目前，市場(chǎng)上已經(jīng)逐漸開始使用自動(dòng)化檢定裝置來代替手動(dòng)檢定系統(tǒng)。自動(dòng)化檢定裝置配備了溫度傳感器和液位傳感器，能夠自動(dòng)讀取油槍出口處的油溫、量器內(nèi)油溫和液位高度等數(shù)據(jù)信息，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)傳輸至操作控制系統(tǒng)端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而顯著減少人為因素導(dǎo)致的誤差。

3.5其他影響因素

加油機(jī)使用頻率過高，內(nèi)部計(jì)量系統(tǒng)零件老化、磨損、變形都會(huì)影響到加油機(jī)的性能。另外，人為破壞鉛封、更換計(jì)控主板、改裝機(jī)器等做法，也會(huì)影響到加油機(jī)計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性。

4燃油加油機(jī)誤差處理和信息記錄

按照最新發(fā)布的JJG 443—2023《燃油加油機(jī)》，在首次檢定中，示值誤差若超過±0.30%，允許對(duì)流量測(cè)量傳感器進(jìn)行調(diào)整。在后續(xù)檢定中，在未調(diào)整流量測(cè)量傳感器的條件下，其示值誤差絕對(duì)值與最大允許誤差絕對(duì)值的比值大于1.0且不大于2.0的，在不涉及計(jì)量爭(zhēng)議的情況下，允許對(duì)流量測(cè)量變換器進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的加油機(jī)應(yīng)重新進(jìn)行檢定，檢定合格的應(yīng)在檢定證書中注明“調(diào)整后合格”；對(duì)于示值誤差絕對(duì)值與最大允許誤差絕對(duì)值的比值大于2.0的，按規(guī)定不允許對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，出具檢定結(jié)果通知書。若符合調(diào)整前提條件，應(yīng)先仔細(xì)檢查流量測(cè)量傳感器，再根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)檢定計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整后再開展檢定工作，并對(duì)調(diào)整的信息要進(jìn)行確認(rèn)和記錄，包括加油機(jī)示值、流量測(cè)量傳感器調(diào)節(jié)量與系數(shù)、測(cè)量結(jié)果、溫濕度等。

5燃油加油機(jī)計(jì)量檢定誤差防范

5.1完善檢定前準(zhǔn)備

在開始計(jì)量檢定前，檢定人員應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備。首先，應(yīng)根據(jù)檢定規(guī)程中的相關(guān)要求，選擇最小分度值不大于0.2℃并檢定合格的溫度計(jì)。盡管玻璃溫度計(jì)在當(dāng)前的檢定工作中仍被廣泛使用，但因其易碎且測(cè)量長(zhǎng)度受限（通常不超過40 cm），難以準(zhǔn)確測(cè)量金屬量器中心的油溫。此外，玻璃溫度計(jì)對(duì)溫度變化的響應(yīng)也較慢。因此，若在條件允許的情況下，最好能選擇分度值0.1℃、測(cè)量范圍在-30～60℃的精密數(shù)字溫度計(jì)，以確保測(cè)量過程的便捷和準(zhǔn)確，并減少因溫度計(jì)損壞而對(duì)測(cè)量過程產(chǎn)生的影響。

其次，檢定人員應(yīng)仔細(xì)檢查加油機(jī)油槍和金屬量器的排空情況。在檢定開始前，仔細(xì)檢查加油管是否空腔、是否存在氣泡，若發(fā)現(xiàn)存在上述情況，應(yīng)啟動(dòng)加油機(jī)（有油氣回收裝置的應(yīng)同時(shí)啟動(dòng)油氣回收裝置），開啟油槍將其排空，以免影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度；在檢查金屬量器浸潤(rùn)狀況時(shí)，將油液注滿量器，使量器內(nèi)壁被浸潤(rùn)均勻，防止因內(nèi)壁殘留液體而導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)量誤差。浸潤(rùn)完畢后按量器檢定證書上規(guī)定的時(shí)間放液，關(guān)閉閥門，使量器處于準(zhǔn)備狀態(tài)。

最后，用準(zhǔn)確度為0.005 mm/m的水平調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)金屬量器水平，使金屬量器完全處于水平狀態(tài)，以免因傾斜而引起示值讀取錯(cuò)誤。另外，也可通過加裝溫度傳感器使加油機(jī)顯示的數(shù)值直接對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)體積量。由于加油站銷售時(shí)是以非標(biāo)準(zhǔn)體積量進(jìn)行結(jié)算，對(duì)于消費(fèi)者來說，只有計(jì)量的體積量剛好為20℃燃油體積量時(shí)，燃油交易才算公平完成。因此，應(yīng)將這種非標(biāo)準(zhǔn)體積量換算為標(biāo)準(zhǔn)體積量，如此才能降低因溫度變化引發(fā)的測(cè)量誤差。同時(shí)，加油站購買加油機(jī)時(shí)，應(yīng)關(guān)注膠管絕緣層認(rèn)證情況，使用過程中，也應(yīng)關(guān)注加油槍的自密封情況，以減少環(huán)境溫度變化對(duì)油品揮發(fā)的影響，進(jìn)一步降低誤差。

5.2做好檢定中的溫度控制

檢定的溫度包括環(huán)境溫度變化和油槍口、金屬量器內(nèi)油溫。根據(jù)檢定規(guī)程，加油機(jī)工作溫度應(yīng)控制在-25～55℃范圍內(nèi)，檢定過程中應(yīng)確保環(huán)境溫度變化幅度不超過5℃，油品和周圍溫度不超過10℃。檢定時(shí)應(yīng)使用溫度計(jì)在油槍出油口測(cè)量油品溫度，待示數(shù)穩(wěn)定后讀取并記錄，并與之前要檢定的加油機(jī)環(huán)境溫度相比較，判斷溫差是否在10℃之內(nèi)。若發(fā)現(xiàn)超過10℃，應(yīng)實(shí)施針對(duì)性保溫方案，以控制誤差。若在早晚溫差較大的季節(jié)進(jìn)行測(cè)量，更應(yīng)監(jiān)控加油機(jī)周圍環(huán)境溫度變化，一旦發(fā)現(xiàn)溫差超過5℃就應(yīng)立即停止計(jì)量檢定，以防環(huán)境溫度變化過大而導(dǎo)致計(jì)量檢定結(jié)果的不準(zhǔn)確。在測(cè)量油槍出油口油溫時(shí)，須等待油槍穩(wěn)定、連續(xù)出油后才能將溫度計(jì)測(cè)量部分浸入出油柱中。出油口和溫度計(jì)測(cè)量部分之間不可太靠近，要保證一定的距離，待示數(shù)穩(wěn)定后方可讀取測(cè)量結(jié)果。在測(cè)量量器內(nèi)的油溫時(shí)，應(yīng)待量器內(nèi)的油沫和氣泡全部消失后，將游標(biāo)卡尺固定在計(jì)量頸凹液面處，再進(jìn)行溫度測(cè)量。正確測(cè)量槍口和量器內(nèi)的油溫可減小測(cè)量誤差，使計(jì)量檢定更準(zhǔn)確。

5.3燃油加油機(jī)檢定流量點(diǎn)選擇與操作

按照最新發(fā)布的JJG 443—2023《燃油加油機(jī)》檢定規(guī)程規(guī)定，首次檢定時(shí)應(yīng)在油槍第一擋（最大擋）和油槍第二擋（中間擋）兩個(gè)檢定流量點(diǎn)分別檢定3次；在后續(xù)檢定中對(duì)兩個(gè)檢定流量點(diǎn)分別檢定1次，若示值誤差超差，則測(cè)量次數(shù)增加為3次。對(duì)于未超差情況下的后續(xù)檢定，新規(guī)程較舊規(guī)程減少了檢定次數(shù)，取消了重復(fù)性檢定項(xiàng)目，對(duì)檢定操作進(jìn)行了優(yōu)化，在一定程度上提高了檢定效率。根據(jù)檢定規(guī)程要求，對(duì)相應(yīng)的流量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，判定測(cè)量結(jié)果是否滿足最大允許誤差不超過±0.30%和重復(fù)性不超過0.10%。在多個(gè)流量點(diǎn)上檢定時(shí)，需要提高檢定人員的操作熟練度，保證加油槍注油不間斷或少間斷，以免因電磁閥的反復(fù)開關(guān)而引起加油機(jī)產(chǎn)生過沖量，影響加油機(jī)的測(cè)量結(jié)果。

6結(jié)束語

總之，燃油加油機(jī)計(jì)量檢定容易受到多種因素影響，檢定人員需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，完善檢定前準(zhǔn)備，做好檢定中的溫度控制和檢定流量點(diǎn)控制，以確保計(jì)量檢定的準(zhǔn)確性，進(jìn)而維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益和良好的市場(chǎng)交易秩序。

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作者簡(jiǎn)介

葉遲凝，女，1988年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)橛?jì)量檢定。

（編輯：李加鵬）