燃油加油機體積量示值誤差計算公式的取值問題

JJG443-2006《燃油加油機》檢定規(guī)程之7.5.3節(jié)給出了示值檢定的方法，7.6節(jié)給出了燃油加油機示值檢定體積量示值誤差的計算公式。

量器測得的在試驗溫度t_J下的實際值V_Bt的計算公式如下:

V_Bt=V_B〔1+β_Y(t_J-t_B)+β_B(t_B-20)〕(1)

式中:V_Bt——量器在t_J℃下給出的實際體積值，L；V_B——量器在20℃下的標(biāo)準(zhǔn)容積，L；β_Y、β_B——檢定介質(zhì)和量器材質(zhì)的體膨脹系數(shù)，汽油:12×10^-4/℃，煤油:9×10^-4/℃，輕柴油:9×10^-4/℃，不銹鋼:50×10^-6/℃，碳鋼:33×10^-6/℃；t_J、t_B——加油機內(nèi)流量測量變換器輸出的油溫(由油槍口處油溫代替)和量器內(nèi)的油溫。

體積量示值誤差計算公式如下:

式中:V_J——加油機在t_J℃下指示的體積值；E_V——加油機的體積相對誤差，%。

在某次加油機監(jiān)督檢查中，筆者發(fā)現(xiàn)檢定人員都使用POS機進(jìn)行現(xiàn)場檢定，改用筆算時就錯誤百出。主要表現(xiàn)為對式(1)不理解，對公式中V_B的取值混亂，導(dǎo)致筆算結(jié)果不唯一，對筆算結(jié)果和POS機檢定結(jié)果誰對誰錯不能作出正確判斷。表1為這次加油機監(jiān)督檢查中某臺加油機實測數(shù)據(jù)及用POS機計算結(jié)果。表2為檢定時所用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的型號、規(guī)格。

表1加油機監(jiān)督檢查中某臺加油機實測數(shù)據(jù)及用POS機計算結(jié)果

表2檢定用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的型號、規(guī)格

在應(yīng)用式(1)進(jìn)行筆算時筆者發(fā)現(xiàn)，有的檢定人員直接將V_B等于標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的標(biāo)稱值代入公式進(jìn)行計算，或者將V_B=V_J+(h-h₀)×d×10^-3之值代入公式進(jìn)行計算，計算后得到的結(jié)果與用POS機計算的結(jié)果不同，且相差較大。如用V_B=V_J+(h-h₀)×d×10^-3之值帶入公式進(jìn)行計算，得到Q(1)和Q(2)流量點時平均示值誤差分別為-0.27%和0。這直接關(guān)系到檢定加油機合格與否。這幾個結(jié)果究竟誰對誰錯，也不能正確作出分析判斷。

之所以出現(xiàn)此種誤差，主要是對式(1)不理解，對V_B的含義不清楚。實際上從加油機打出示值為V_J的油到標(biāo)準(zhǔn)金屬量器里(以下簡稱“量器”)，油溫從t_J變?yōu)?em>t_B，量器里油液高度為h，對應(yīng)的量器在20℃下的標(biāo)準(zhǔn)容積

V_B=V_B0+(h-h₀)×d×10^-3(3)

式中:V_B0——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的標(biāo)稱值，L；h——介質(zhì)的標(biāo)高值，mm；h₀——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器標(biāo)稱容量相應(yīng)的液位高度，mm；d——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的頸部分度值，mL/mm。

量器測得的溫度為t_B、標(biāo)準(zhǔn)容積為V_B的介質(zhì)在試驗溫度t_J下的實際體積值

V_Bt=V_B〔1+β_B(t_B-20)+β_Y(20-t_B)+β_Y(t_J-20)〕(4)

式(4)各項合并后，即得式(1)。

用式(3)和式(1)進(jìn)行計算，所得結(jié)果與用POS機計算的結(jié)果完全相同。直接將V_B等于標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的標(biāo)稱值代入式(1)計算，忽略了(h-h₀)×d×10^-3，所得結(jié)果當(dāng)然不正確；同樣，用V_B=V_J+(h-h₀)×d×10^-3進(jìn)行計算，V_J中包含了(h-h₀)×d×10^-3，即V_B中重復(fù)計算了(h-h₀)×d×10^-3，當(dāng)然也不正確。所以，正確的是以式(3)、式(1)和式(2)進(jìn)行計算。

作者單位【湖南省懷化市計量測試所】