液化石油氣加氣機在線檢定裝置的研究

摘 要：本文介紹了液化石油氣加氣機在線檢定裝置及其工作原理，在此基礎上介紹了檢定流程。

關鍵詞：液化石油氣加氣機；在線檢定裝置；工作原理；檢定流程

1 概述

隨著社會經濟的不斷發展，交通運輸工具日益增加，機動車尾氣對城市的空氣污染問題顯得格外突出。為了減少汽車尾氣對城市空氣污染，意大利、澳大利亞、韓國等國都在機動車上推廣應用液化石油氣這種清潔燃料。全國各地也建立了一大批加氣站，為清潔燃料型車加氣。但是，目前眾多加氣站所使用的各種加氣機所加氣量準確與否，尚無標準的檢測裝置。而各種類型的加氣機計量準確與否，直接關系到經營者和消費者的經濟利益，特別是對進口的各種加氣機的型式鑒定與型式批準一直沒有一套完整的標準檢測設備，使該項工作不能正常進行。因此必須建立液化石油氣加氣機計量標準檢測裝置。

沈陽計量測試院于2009年從澳大利亞整體引進目前世界上唯一獲得ILAC認證的加氣機檢定儀校準實驗室的技術和標準設備，建成加氣機檢定儀檢定裝置，并2009年11月通過了中國計量科學研究院的驗收，裝置擴展不確定度為U=0.15%（k=2），完全具備開展加氣機檢定儀的檢定、校準和測試工作的能力。

2 液化石油氣加氣機在線檢定裝置介紹

液化石油氣加氣機在線檢定裝置如圖1所示，LPG加氣機在線檢定裝置主要由質量流量傳感器、壓力變送器、溫度變送器、電磁閥、PLC 數據采集控制系統、連接管路、液晶顯示器、便攜式計算機組成。液晶顯示器可顯示測量過程中的壓力、溫度、密度、流量及工作狀態。其中，質量流量計采用Fisher-Rosemount公司生產的，防爆類型為本安型，在加氣機現場標定過程中，可實時測量 LPG 的瞬時質量流量、累積質量流量、密度。PLC 數據采集控制系統采用先進的西門子可編程控制器，通過實時采集的質量流量、密度、溫度、壓力信號進行數據處理，可以直接得到標準工況下的體積量和被檢加氣機的誤差數據，方便地實現檢定過程的自動化。

3 液化石油氣加氣機在線檢定裝置工作原理

在 LPG 加氣機現場，將加氣機上的加氣槍連接到本裝置的入口處，將本裝置的加氣槍連接到機動車上（或加氣機的回流口上）。這樣，標準裝置與LPG 加氣機就組成了串聯管路，通過比較兩者之間的數值即可確定 LPG 加氣機的示值誤差。如果加氣機可以測量并顯示累積質量流量，則用累積質量流量值進行比較；如果加氣機只能顯示累計體積流量，則用累積體積流量值進行比較，這時根據加氣機的體積示值是工況下還是標準工況下，測量或計算出相應的標準密度值，用以計算出標準累計體積流量值。

4 檢定流程

1） 確保試驗裝置處于循環模式，預熱相關實驗設備最少15min，將稱重罐置于電子天平臺面的中心。

2）待系統循環至少30min，儲罐中LPG充分混合，且溫度和壓力讀數穩定時，取出部分LPG液體到密度計量筒內，將密度計量筒放在恒溫室內（室溫為15℃±0.5℃）至少6h，待壓力、溫度和密度讀數穩定后讀取LPG液體溫度T、密度ρ和壓力P（可看做是LPG的飽和蒸氣壓Pe）。根據《ASTM-IP-API 輕質碳氫化合物液體石油測量表格》中的表53，用T和ρ計算LPG在15℃下的密度ρ15。

3）調節流量至檢定流量點，流量點為qmax、qmin、0.8qmax、0.5qmax、0.4qmax、0.2qmax，每個流量點檢定6次。在檢定過程中，每個流量點的每次實際檢定流量和設定流量的偏差應不超過±1L/min。

4） 將空稱重罐去皮重。

5） 用20kg標準砝碼標定電子天平，核查其計量性能是否符合要求。

6） 將加氣機檢定儀回零，然后與稱重罐連接，在規定流量點下進行試驗，加氣量約為稱重罐容積的一半，以保證流量的穩定性。

7） 在檢定過程的不同階段，分別記錄加氣機檢定儀處LPG液體的溫度和壓力，經修正后得出LPG液體的平均溫度t和壓力p。

8） 結束試驗，記錄加氣機檢定儀的未補償的體積示值和電子天平顯示的稱重罐內LPG的質量示值，然后將稱重罐內的LPG排放到儲罐內。

5 結論

液化石油氣加氣機在線檢定裝置不僅提高了檢定效率和減輕檢定人員的工作量，而且對加氣站正常工作的影響也大大減少。因此，該裝置的研制成功對液化石油氣加氣機的檢定技術提高具有一定的推進作用，將會產生較大的社會經濟效益。

參考文獻：

[1] 馬立強.亞太地區 LPG 加氣機檢定現[J].現代測量與實驗室管理，2009.

[2] 白哲楠.我國LPG和LNG發展前景分析[J].石油與天然氣化工，2005.

[3] 黃立中， 潘云飛.車用液化石油氣加氣機現場檢定技術研究[J].工業計量，2005.

[4]全國流量容量計量技術委員會. JJG 997-2005[S]. 北京：中國計量出版社，2005

[5] 劉東升，趙普俊，劉縉林等.標準表法LPG加氣機檢定裝置及其測量不確定度分析與評定[J].石油與天然氣化工，2012.

[6] 孫大勇. LPG加氣機計量標準檢定裝置的不確定度研究[D].沈陽：沈陽工業大學碩士論文，2007.

作者簡介：

賈男，女，1971年11月出生，現工作于沈陽計量測試院，主要從事加氣機、玻璃量器、金屬量器、灌裝機等計量器具的檢定、校準工作。