加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)檢定誤差的影響探究

摘要：新發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9081—2023《機(jī)動(dòng)車燃油加油機(jī)》在計(jì)量性能方面對(duì)加油機(jī)作出了新的規(guī)定。本文主要針對(duì)溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定誤差的影響進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改善措施，旨在為加油機(jī)計(jì)量檢定工作提供參考。

關(guān)鍵詞：加油機(jī)；計(jì)量檢定；誤差；溫度

中圖分類號(hào)：U473.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.071

0引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和機(jī)動(dòng)車保有量的快速增長(zhǎng)，成品油消費(fèi)需求持續(xù)攀升。加油機(jī)作為法定計(jì)量器具，是油品零售交易的關(guān)鍵計(jì)量設(shè)備，其計(jì)量準(zhǔn)確性直接關(guān)系到經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者的切身利益。對(duì)加油機(jī)實(shí)施計(jì)量檢定，不僅可以確保交易的公正性，維護(hù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)秩序，而且有助于提高油品計(jì)量的準(zhǔn)確度，促進(jìn)能源資源的合理利用，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。

在對(duì)加油機(jī)進(jìn)行計(jì)量檢定時(shí)，計(jì)量檢定的結(jié)果會(huì)受多種因素的影響，包括但不限于溫度、濕度、環(huán)境振動(dòng)。其中，溫度對(duì)加油機(jī)的計(jì)量檢定影響是最大的。溫度會(huì)影響燃油的實(shí)際密度。加油機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)一般是按照標(biāo)準(zhǔn)溫度下的燃油密度進(jìn)行設(shè)計(jì)，但在加油機(jī)的實(shí)際使用過程中，環(huán)境溫度和燃油溫度都會(huì)產(chǎn)生一定浮動(dòng)，這種變化往往會(huì)導(dǎo)致加油機(jī)計(jì)量檢定結(jié)果出現(xiàn)誤差。

1加油機(jī)計(jì)量檢定誤差概述

GB/T 9081—2023《機(jī)動(dòng)車燃油加油機(jī)》規(guī)定，加油機(jī)的計(jì)量性能最大允許誤差如下：當(dāng)Qmax≤200 L/ min時(shí)，加油機(jī)體積示值誤差最大允許誤差為±0.30%，其重復(fù)性≤0.10%；當(dāng)Qmax>200 L/min時(shí)，加油機(jī)體積示值誤差最大允許誤差為±0.50%，其重復(fù)性≤ 0.17%；最小被測(cè)量的最大允許誤差為±0.50%，其重復(fù)性≤0.17%。對(duì)于計(jì)量穩(wěn)定性，GB/T 9081—2023要求在80%～100%加油機(jī)銘牌所示最大流量下運(yùn)行100 h后，各測(cè)量點(diǎn)示值誤差的平均值和測(cè)量重復(fù)性應(yīng)符合上述最大允許誤差的要求。其示值誤差與運(yùn)行100 h前相比，在同一流量點(diǎn)時(shí)，示值誤差變化的絕對(duì)值≤0.30%。

2溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定誤差的影響

2.1檢定介質(zhì)受溫度影響對(duì)檢定誤差的影響

檢定介質(zhì)指的是燃油，主要包括汽油和柴油兩種。由于它們本質(zhì)上屬于油氣資源，并且以液態(tài)形式存在，因而在很多方面都會(huì)受到溫度變化的影響。

2.1.1密度

從密度角度來看，燃油的密度會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化。一般而言，溫度升高會(huì)導(dǎo)致燃油密度減小，燃油體積會(huì)發(fā)生膨脹；溫度降低則會(huì)導(dǎo)致燃油密度的增加，燃油體積發(fā)生收縮。不同類型的燃油也具有不同的體積膨脹系數(shù)。汽油的體積膨脹系數(shù)高于柴油，在溫度發(fā)生變化時(shí)，汽油的體積變化相比柴油也會(huì)更加顯著。密度的變化使得燃油的質(zhì)量發(fā)生了變化，質(zhì)量的變化則會(huì)導(dǎo)致計(jì)量檢定加油機(jī)時(shí)產(chǎn)生誤差。特別是當(dāng)檢定介質(zhì)為汽油時(shí)，這種計(jì)量誤差會(huì)更加顯著。

2.1.2燃油黏度

油質(zhì)黏度容易受溫度的變化影響。在溫度較低的情況下，燃油黏度會(huì)升高，整體趨于黏稠，流動(dòng)性差，在計(jì)量檢定時(shí)會(huì)影響到流量計(jì)的讀數(shù)；反之，在高溫情況下，燃油黏度會(huì)降低，流動(dòng)性升高，流量計(jì)讀數(shù)也會(huì)隨之升高，進(jìn)而進(jìn)一步影響到加油機(jī)計(jì)量檢定的結(jié)果。

2.1.3蒸氣壓

溫度會(huì)對(duì)汽油的蒸氣壓產(chǎn)生影響。在溫度較高的情況下，汽油的蒸發(fā)量高，汽化能力強(qiáng)。這種蒸氣壓的變化會(huì)影響汽油的蒸發(fā)損失量，從而對(duì)實(shí)際的加油量造成影響，也導(dǎo)致了加油機(jī)在計(jì)量檢定中產(chǎn)生誤差。對(duì)柴油而言，溫度則會(huì)影響到柴油的冷濾點(diǎn)。如果溫度過低，達(dá)到柴油的冷濾點(diǎn)，柴油就會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，影響其流動(dòng)性，進(jìn)而影響計(jì)量檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

由于加油機(jī)的計(jì)量系統(tǒng)是基于標(biāo)準(zhǔn)溫度下的燃油密度進(jìn)行設(shè)計(jì)與校準(zhǔn)的，因此在實(shí)際的計(jì)量檢定中，要盡量讓檢定介質(zhì)的溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，減少溫度對(duì)檢定介質(zhì)的影響，也可以通過溫度校正、密度校正等手段來對(duì)檢定介質(zhì)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將其校正到符合檢定標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)再進(jìn)行加油機(jī)計(jì)量檢定。

2.2測(cè)量系統(tǒng)受溫度影響對(duì)檢定誤差的影響

2.2.1傳感器

傳感器性能受溫度的影響較大。電阻、磁導(dǎo)率、電容等物理特性都會(huì)隨著溫度的變化而變化，加之傳感器主要由金屬材料構(gòu)成，而金屬材料的電阻率一般都會(huì)隨著溫度的升高而增大，因此溫度變化會(huì)影響到傳感器的輸出特性。另外，基于熱電效應(yīng)的傳感器，其輸出電壓直接受溫度影響，溫度的波動(dòng)會(huì)直接影響到傳感器的測(cè)量精度。溫度變化還會(huì)導(dǎo)致傳感器內(nèi)部部件發(fā)生膨脹或收縮，進(jìn)而破壞傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性。特別是對(duì)于機(jī)械式傳感器，溫度變化引起的機(jī)械部件熱位移會(huì)直接影響其測(cè)量精度。

2.2.2電子電路

測(cè)量系統(tǒng)的電子電路也會(huì)受溫度的影響。集成電路、電阻等電子元件的參數(shù)會(huì)隨著溫度的變化而變化，進(jìn)而導(dǎo)致電路不穩(wěn)定，影響測(cè)量系統(tǒng)的精度。除了電子元件等直接受溫度影響的硬件設(shè)備外，軟件也容易受到溫度的影響。加油機(jī)的計(jì)量軟件通常設(shè)置了補(bǔ)償機(jī)制，即根據(jù)溫度變化時(shí)，系統(tǒng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展使得配套軟件的更新頻率不斷加快，補(bǔ)償算法也在逐漸優(yōu)化。軟件的算法錯(cuò)誤或更新滯后容易使得補(bǔ)償后的結(jié)果更加偏離實(shí)際。

2.2.3熱滯后

測(cè)量系統(tǒng)的熱滯后現(xiàn)象也會(huì)對(duì)加油機(jī)的計(jì)量檢定結(jié)果產(chǎn)生影響。在溫度變化過程中，測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)速度可能無法及時(shí)跟隨實(shí)際的溫度變化，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)延遲、滯后等現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果在溫度快速變化時(shí)出現(xiàn)短暫的不準(zhǔn)確，但在加油機(jī)的計(jì)量檢定中這種情況相對(duì)較少發(fā)生。長(zhǎng)期的溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)各部件產(chǎn)生熱疲勞，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命。當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)的性能參數(shù)超出計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定的允差范圍時(shí)，該設(shè)備將被判定為不合格。

針對(duì)上述情況，減少溫度對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響可以采取以下措施：在軟件方面，加速更新溫度補(bǔ)償技術(shù)算法與傳感器，使溫度補(bǔ)償起到正確的校正效果；在硬件方面，提高電子元件和電子設(shè)備質(zhì)量，使用對(duì)溫度敏感度較低的材料和高科技設(shè)備，同時(shí)對(duì)硬件進(jìn)行定期校準(zhǔn)，保證其在工作中始終處于良好運(yùn)行狀態(tài)；在環(huán)境方面，盡量讓加油機(jī)處于恒溫環(huán)境中工作，減少溫度變化帶來的設(shè)備疲勞等影響。

2.3周邊環(huán)境溫度對(duì)檢定誤差的影響

2.3.1環(huán)境溫度

環(huán)境溫度是加油機(jī)計(jì)量檢定結(jié)果的主要影響因素。在測(cè)試期間，最大的溫差應(yīng)小于10℃。溫差在10℃以上時(shí)，必須進(jìn)行絕緣防護(hù)。不同季節(jié)對(duì)加油機(jī)進(jìn)行檢定時(shí)，油槍出口的油溫與標(biāo)準(zhǔn)表中的油溫會(huì)存在較大的差異，若忽視溫度對(duì)測(cè)量的影響，將很容易產(chǎn)生誤差。

2.3.2溫度梯度

溫度梯度的產(chǎn)生則出現(xiàn)在儲(chǔ)油設(shè)備與加油機(jī)之間，兩者之間存在的溫度差異會(huì)導(dǎo)致燃油在流動(dòng)中發(fā)生溫度變化，進(jìn)而影響計(jì)量準(zhǔn)確性。為了減少環(huán)境溫度與溫度梯度的影響，在加油機(jī)的計(jì)量檢定中要嚴(yán)格控制環(huán)境的溫度，使用空調(diào)等環(huán)境溫度調(diào)節(jié)設(shè)備將加油機(jī)工作環(huán)境控制在恒溫標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中。另外，在正常使用中，也可以優(yōu)化加油站的布局，減少氣候變化對(duì)加油機(jī)的影響。

3減少因溫度產(chǎn)生的檢定誤差措施

GB/T 9081—2023規(guī)定，加油機(jī)的最大允許誤差為±0.30%。然而，為確保加油機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中的計(jì)量準(zhǔn)確性，建議將其實(shí)際運(yùn)行誤差控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的70%以內(nèi)（即±0.21%），以預(yù)留足夠的裕度來補(bǔ)償溫度變化等環(huán)境因素對(duì)計(jì)量精度的影響。

在檢定時(shí)間的選擇上應(yīng)根據(jù)所處地域的不同而作出改變。北方地區(qū)可以選在冬季1～3月或夏季7～9月進(jìn)行檢定，南方地區(qū)則可以選擇4～6月進(jìn)行檢定。這些時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境溫度較為穩(wěn)定，對(duì)檢定結(jié)果影響較小。如果無法有效控制環(huán)境溫度，則盡量選擇溫度調(diào)節(jié)設(shè)備來保持工作場(chǎng)所的溫度穩(wěn)定。在檢定開始之前，可以通過預(yù)熱被檢加油機(jī)來使加油機(jī)溫度與環(huán)境溫度一致，減少由設(shè)備溫差導(dǎo)致的檢定誤差。在檢定過程中，需調(diào)節(jié)油槍口處的油溫，因?yàn)闃尶跍囟仍谧⒂土窟_(dá)到40 L后趨于穩(wěn)定，此時(shí)燃油通過輸送管路后溫度將達(dá)到平衡。因此，在向100 L標(biāo)準(zhǔn)量器中注油時(shí)，不要立即測(cè)量槍口油溫，待注油量達(dá)到40 L，油溫穩(wěn)定后再進(jìn)行測(cè)量，并確保溫度計(jì)感溫元件距離油槍口的距離保持在1 cm左右。另外，在檢定工作中，選擇高精度的溫度計(jì)可以減少溫度測(cè)量?jī)x所帶來的精度誤差。精密數(shù)字溫度計(jì)的測(cè)量精度較高，更適宜用于加油機(jī)的計(jì)量檢定。

4結(jié)束語

綜上所述，在加油機(jī)計(jì)量檢定過程中，計(jì)量檢定結(jié)果會(huì)受到多重因素的綜合影響，其中影響較為明顯的因素是溫度。溫度不僅會(huì)對(duì)檢定介質(zhì)燃油產(chǎn)生包括但不限于密度、黏度、蒸氣壓等多方面的影響，還會(huì)對(duì)加油機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)，包括軟件硬件在內(nèi)的設(shè)施產(chǎn)生影響。通過分析溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定測(cè)量誤差的影響，可以進(jìn)一步制定相應(yīng)的策略來解決加油機(jī)計(jì)量檢定中出現(xiàn)的問題，確保計(jì)量檢定工作的有效性，保證加油機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行與合規(guī)性。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)動(dòng)車燃油加油機(jī)：GB/T 9081—2023[S].

[2]文燕.加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)測(cè)量誤差產(chǎn)生的影響分析[J].大眾科技，2023，25（9）：34-36.

[3]蔣曉玲.淺談加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)測(cè)量誤差的影響[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2009（6）：83-84，87.

[4]唐楠.加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)測(cè)量誤差的影響及減少溫度誤差的方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2021（6）：141-143.

[5]劉立群.溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定測(cè)量誤差的影響[J].中國品牌與防偽，2024（4）：53-54.

[6]王明.加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)測(cè)量誤差的影響及減少溫度誤差的方法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2024，44（6）：45-47.

[7]彭梅，劉海英.溫度對(duì)加油機(jī)計(jì)量檢定測(cè)量誤差的影響[J].中國質(zhì)量監(jiān)管，2023（4）：79-81.

[8]朱鳳陽.加油機(jī)計(jì)量檢定中溫度對(duì)測(cè)量誤差的影響及減少誤差的方法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（19）：117-118.

作者簡(jiǎn)介

張順義，男，1980年出生，工程師，研究方向?yàn)橛?jì)量檢定。

（編輯：李加鵬，收稿日期：2024-06-14）