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    對燃油加油機檢定的一些理解

    一、基本誤差的計算

    燃油加油機的檢定采用比較法,即將加油機測量(或排出)的與標準器指示的燃油體積值進行比較,然后確定其基本誤差。以標準金屬量器作標準為例,加油機基本誤差EV以絕對誤差表示的計算有以下三種方法。

    1.方法一:把加油機、標準量器和燃油(介質)均修正到相當于20℃條件下的體積值:


    EV1=VC-VR=(VJ+ΔVJ1+ΔVJ2)-(VB+ΔVB1+ΔVB2)


    =〔VJ+VBβJ(tJ-20)+VBβy(20-tJ)〕-〔VB+VBβB(tB-20)+VBβy(20-tB)〕


    =VJ-VB〔1+βB(tB-20)+βJ(20-tJ)+βy(tJ-tB)〕(1)


    式中:VCVR——分別表示20℃條件下燃油經加油機排出的體積值和注入標準器的體積示值(L);VJ——檢定環境條件下加油機示值(L);ΔVJ1ΔVJ2——分別為修正到20℃條件下,加油機和其內部介質體積修正值(L);VB——標準量器在20℃條件下的標定值(L);ΔVB1ΔVB2——分別為修正到20℃條件下標準量器和其內部介質體積修正值(L);βBβJβy——分別為標準器、加油機及介質的體膨脹系數(1/℃);tBtJ——分別為標準器內和加油機輸出口油溫(℃)。

    式(1)中,令VB〔1+βB(tB-20)+βJ(20-tJ)+βy(tJ-tB)〕=VS,即為JJG443-1986《計量加油機》計量檢定規程的式(1)。

    2.方法二:加油機輸出體積值不作修正,其他修正到20℃條件下的體積值:


    EV2=(VJ+ΔVJ2)-(VB+ΔVB1+ΔVB2)


    =〔VJ+VBβy(20-tJ)〕-〔VB+VBβB(tB-20)+VBβy(20-tB)〕


    =VJ-VB〔1+βB(tB-20)+βy(tJ-tB)〕(2)


    式中符號含義同式(1)。

    式(2)中,令VB〔1+βB(tB-20)+βy(tJ-tB)〕=VBt,即為JJG443-1998《燃油加油機》計量檢定規程(以下簡稱“現規程”)的式(1)。

    3.方法三:只對標準量器及其內介質的體積值進行修正:

    EV3=VJ-VB〔1+βB(tB-20)+βy(20-tB)〕 (3)

    式中符號含義同式(1)。

    以上三種方法中,對加油機基本誤差計算結果的不同在于修正值ΔVJ1ΔVJ2是否引入。ΔVJ1ΔVJ2βJβy相關聯,而βJβy相差約兩個數量級,這使得ΔVJ1ΔVJ2對計算結果的影響相差很大。如以加油機材質為鑄鐵βJ=30×10-6,介質為汽油βy=12×10-4(1/℃)為例,當偏離環境溫度(20℃)為1℃時,ΔVJ1=0.003%,ΔVJ2=0.12%。當環境溫度在一定范圍內時,ΔVJ1可忽略不計,可以認為式(2)、式(1)計算結果一致,ΔEV2=ΔEV1;而ΔVJ2影響很大,不能忽略。因此,方法三需要放寬對允許基本誤差的要求。可通過試驗,在一定的檢定環境條件下確定一個可能的、合理的數值。雖然方法二的加油機準確度可提高,但在非20℃條件下使用時需進行體積修正,否則將不能保證其應有的高準確度。實際上這種情況與方法三沒什么區別,若進行體積修正將給使用帶來不便。

    二、檢定環境溫度

    在檢定環境條件下的儀器示值誤差為基本誤差,儀器所保證的準確度也是指在這個條件下的準確度,而在檢定條件外、工作條件內的部分作為附加誤差。儀器的示值誤差(無論是基本誤差還是附加誤差)都是指在一定環境條件下而言的,環境條件越嚴格、示值誤差越小,相應給出的允許值也越小,即準確度越高。因此,儀器的準確度與對檢定條件的要求需有一個綜合考慮。

    溫度是環境條件的重要內容。現規程檢定條件中規定環境溫度為(-20~40)℃,這也應是加油機允許的工作環境溫度。把二者等同起來是否恰當,值得考慮。

    加油機計量的最終結果是以體積量表示,而體積受溫度影響大。如果把現規程要求的(-20~40)℃作為檢定環境溫度,必然會降低加油機的準確度。假如在20℃條件下,允許誤差能達到±0.3%,在(-20~40)℃的溫度范圍內,允許誤差可能要增大到2.5%以上。再者,儀器的示值誤差是由多種影響因素所決定的。對于加油機,除油體積受溫度影響外,還包括元器件等諸多因素的影響。因此,即使對體積量進行修正,仍要考慮其他影響量。另外,從實際情況看,一般也不會在很差的環境溫度下進行檢定。

    基于上述考慮,是否應將加油機的工作環境溫度和檢定環境溫度分開呢?考慮到現場檢定的需要,可將后者限制在一個適當范圍內,如(10~30)℃,并通過試驗確定允許誤差。在檢定環境溫度范圍外(如>(30~40)℃,<(10~-20)℃)作為附加誤差,通過試驗確定允許值。附加誤差試驗只在定型鑒定和樣機試驗時進行。

    當基本誤差應用式(1)、(2)計算時,對于體積變化影響量來說,相當于檢定環境溫度為20℃或(20±Δt)℃(Δt為使ΔVJ1ΔVJ2忽略不計的溫度值)。從這個意義上說,這項要求未免太高。

    三、最小被測量與最小體積變量

    現規程增加了加油機最小被測量Vmin和最小體積變量ΔVmin兩項計量要求,并在術語中給出了定義和相互關系。從中可理解為由前者確定后者。而在第7條又給出了由ΔVmin計算Vmin的公式(此式與前面術語中定義的關系不符),并在第8條中對ΔVmin作了0.02L的限定。對二者關系,前后比較有些費解。縱觀規程中有關部分可否作如下理解。

    根據技術要求的內容,ΔVmin應是對流量計而言,其值與標尺刻度間隔(或分度值)有關。由現規程11.3.3“規定的體積變量應相當標尺上2mm的值或刻度間隔的1/5(這里是否應從ΔVmin≤標尺上2mm值或≤1/5刻度間隔表示為好,附錄B2表格中的表示似有誤),二者取大者”的要求,設計上應由標尺分度值來確定ΔVmin,然后由術語中給出的關系計算Vmin

    Vmin=ΔVmin/|EVR| (4)

    式中:EVR——最小被測量的(最大)允許誤差,對流量計而言為±0.3%;對加油機而言為±0.5%。
    如設刻度間隔為0.05L,ΔVmin=1/5×0.05=0.01L,而設標尺為2mm,體積值為0.015L,二者均小于規定的0.02L的要求。根據11.3.3要求取后者。由式(4)可得,對流量計而言060626ZA.jpg;對加油機而言,060626ZB.jpg

    Vmin應在企業標準和產品說明中給出。

    Vmin應作為基本誤差檢定的一個檢定點列入周期檢定項目。因為在現規程第5條中,對準確度的要求包括Vmin。另外,加油機的示值誤差以相對誤差表示,在相同或近似的絕對誤差下,測量值越小,相對誤差越大。考慮到檢定中介質排放量不小于1分鐘的要求,檢定Vmin時應只在小流量下進行。

    關于ΔVmin作為定型鑒定和樣機試驗項目,應在規程附錄中給出試驗方法(現規程對此未作規定)。

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