對(duì)燃油加油機(jī)檢定的一些理解

一、基本誤差的計(jì)算

燃油加油機(jī)的檢定采用比較法，即將加油機(jī)測(cè)量(或排出)的與標(biāo)準(zhǔn)器指示的燃油體積值進(jìn)行比較，然后確定其基本誤差。以標(biāo)準(zhǔn)金屬量器作標(biāo)準(zhǔn)為例，加油機(jī)基本誤差E_V以絕對(duì)誤差表示的計(jì)算有以下三種方法。

1.方法一:把加油機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)量器和燃油(介質(zhì))均修正到相當(dāng)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:V_C、V_R——分別表示20℃條件下燃油經(jīng)加油機(jī)排出的體積值和注入標(biāo)準(zhǔn)器的體積示值(L)；V_J——檢定環(huán)境條件下加油機(jī)示值(L)；ΔV_J1、ΔV_J2——分別為修正到20℃條件下，加油機(jī)和其內(nèi)部介質(zhì)體積修正值(L)；V_B——標(biāo)準(zhǔn)量器在20℃條件下的標(biāo)定值(L)；ΔV_B1、ΔV_B2——分別為修正到20℃條件下標(biāo)準(zhǔn)量器和其內(nèi)部介質(zhì)體積修正值(L)；β_B、β_J、β_y——分別為標(biāo)準(zhǔn)器、加油機(jī)及介質(zhì)的體膨脹系數(shù)(1/℃)；t_B、t_J——分別為標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)和加油機(jī)輸出口油溫(℃)。

式(1)中，令V_B〔1+β_B(t_B-20)+β_J(20-t_J)+β_y(t_J-t_B)〕=V_S，即為JJG443-1986《計(jì)量加油機(jī)》計(jì)量檢定規(guī)程的式(1)。

2.方法二:加油機(jī)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(hào)含義同式(1)。

式(2)中，令V_B〔1+β_B(t_B-20)+β_y(t_J-t_B)〕=V_Bt，即為JJG443-1998《燃油加油機(jī)》計(jì)量檢定規(guī)程(以下簡(jiǎn)稱“現(xiàn)規(guī)程”)的式(1)。

3.方法三:只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量器及其內(nèi)介質(zhì)的體積值進(jìn)行修正:

E_V3=V_J-V_B〔1+β_B(t_B-20)+β_y(20-t_B)〕 (3)

式中符號(hào)含義同式(1)。

以上三種方法中，對(duì)加油機(jī)基本誤差計(jì)算結(jié)果的不同在于修正值ΔV_J1、ΔV_J2是否引入。ΔV_J1、ΔV_J2與β_J、β_y相關(guān)聯(lián)，而β_J、β_y相差約兩個(gè)數(shù)量級(jí)，這使得ΔV_J1、ΔV_J2對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響相差很大。如以加油機(jī)材質(zhì)為鑄鐵β_J=30×10^-6，介質(zhì)為汽油β_y=12×10^-4(1/℃)為例，當(dāng)偏離環(huán)境溫度(20℃)為1℃時(shí)，ΔV_J1=0.003%，ΔV_J2=0.12%。當(dāng)環(huán)境溫度在一定范圍內(nèi)時(shí)，ΔV_J1可忽略不計(jì)，可以認(rèn)為式(2)、式(1)計(jì)算結(jié)果一致，ΔE_V2=ΔE_V1；而ΔV_J2影響很大，不能忽略。因此，方法三需要放寬對(duì)允許基本誤差的要求。可通過(guò)試驗(yàn)，在一定的檢定環(huán)境條件下確定一個(gè)可能的、合理的數(shù)值。雖然方法二的加油機(jī)準(zhǔn)確度可提高，但在非20℃條件下使用時(shí)需進(jìn)行體積修正，否則將不能保證其應(yīng)有的高準(zhǔn)確度。實(shí)際上這種情況與方法三沒(méi)什么區(qū)別，若進(jìn)行體積修正將給使用帶來(lái)不便。

二、檢定環(huán)境溫度

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

溫度是環(huán)境條件的重要內(nèi)容。現(xiàn)規(guī)程檢定條件中規(guī)定環(huán)境溫度為(-20～40)℃，這也應(yīng)是加油機(jī)允許的工作環(huán)境溫度。把二者等同起來(lái)是否恰當(dāng)，值得考慮。

加油機(jī)計(jì)量的最終結(jié)果是以體積量表示，而體積受溫度影響大。如果把現(xiàn)規(guī)程要求的(-20～40)℃作為檢定環(huán)境溫度，必然會(huì)降低加油機(jī)的準(zhǔn)確度。假如在20℃條件下，允許誤差能達(dá)到±0.3%，在(-20～40)℃的溫度范圍內(nèi)，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(duì)于加油機(jī)，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(duì)體積量進(jìn)行修正，仍要考慮其他影響量。另外，從實(shí)際情況看，一般也不會(huì)在很差的環(huán)境溫度下進(jìn)行檢定。

基于上述考慮，是否應(yīng)將加油機(jī)的工作環(huán)境溫度和檢定環(huán)境溫度分開(kāi)呢？考慮到現(xiàn)場(chǎng)檢定的需要，可將后者限制在一個(gè)適當(dāng)范圍內(nèi)，如(10～30)℃，并通過(guò)試驗(yàn)確定允許誤差。在檢定環(huán)境溫度范圍外(如>(30～40)℃，<(10～-20)℃)作為附加誤差，通過(guò)試驗(yàn)確定允許值。附加誤差試驗(yàn)只在定型鑒定和樣機(jī)試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行。

當(dāng)基本誤差應(yīng)用式(1)、(2)計(jì)算時(shí)，對(duì)于體積變化影響量來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于檢定環(huán)境溫度為20℃或(20±Δt)℃(Δt為使ΔV_J1、ΔV_J2忽略不計(jì)的溫度值)。從這個(gè)意義上說(shuō)，這項(xiàng)要求未免太高。

三、最小被測(cè)量與最小體積變量

現(xiàn)規(guī)程增加了加油機(jī)最小被測(cè)量V_min和最小體積變量ΔV_min兩項(xiàng)計(jì)量要求，并在術(shù)語(yǔ)中給出了定義和相互關(guān)系。從中可理解為由前者確定后者。而在第7條又給出了由ΔV_min計(jì)算V_min的公式(此式與前面術(shù)語(yǔ)中定義的關(guān)系不符)，并在第8條中對(duì)ΔV_min作了0.02L的限定。對(duì)二者關(guān)系，前后比較有些費(fèi)解。縱觀規(guī)程中有關(guān)部分可否作如下理解。

根據(jù)技術(shù)要求的內(nèi)容，ΔV_min應(yīng)是對(duì)流量計(jì)而言，其值與標(biāo)尺刻度間隔(或分度值)有關(guān)。由現(xiàn)規(guī)程11.3.3“規(guī)定的體積變量應(yīng)相當(dāng)標(biāo)尺上2mm的值或刻度間隔的1/5(這里是否應(yīng)從ΔV_min≤標(biāo)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(shè)計(jì)上應(yīng)由標(biāo)尺分度值來(lái)確定ΔV_min，然后由術(shù)語(yǔ)中給出的關(guān)系計(jì)算V_min。

V_min=ΔV_min/|E_VR| (4)

式中:E_VR——最小被測(cè)量的(最大)允許誤差，對(duì)流量計(jì)而言為±0.3%；對(duì)加油機(jī)而言為±0.5%。
如設(shè)刻度間隔為0.05L，ΔV_min=1/5×0.05=0.01L，而設(shè)標(biāo)尺為2mm，體積值為0.015L，二者均小于規(guī)定的0.02L的要求。根據(jù)11.3.3要求取后者。由式(4)可得，對(duì)流量計(jì)而言；對(duì)加油機(jī)而言，。

V_min應(yīng)在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品說(shuō)明中給出。

V_min應(yīng)作為基本誤差檢定的一個(gè)檢定點(diǎn)列入周期檢定項(xiàng)目。因?yàn)樵诂F(xiàn)規(guī)程第5條中，對(duì)準(zhǔn)確度的要求包括V_min。另外，加油機(jī)的示值誤差以相對(duì)誤差表示，在相同或近似的絕對(duì)誤差下，測(cè)量值越小，相對(duì)誤差越大。考慮到檢定中介質(zhì)排放量不小于1分鐘的要求，檢定V_min時(shí)應(yīng)只在小流量下進(jìn)行。

關(guān)于ΔV_min作為定型鑒定和樣機(jī)試驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)在規(guī)程附錄中給出試驗(yàn)方法(現(xiàn)規(guī)程對(duì)此未作規(guī)定)。