温度对燃油加油机检定误差的影响与控制

张超

乌海市检验检测中心   乌海  016000

摘要：开发加油机自动检定系统，可以有效解决加油机手动检定的许多误差问题，如人为错误、工作人员工作强度高、检定工作效率低等。加油机误差检定系统采用传感器和整体机技术开发，通过磁致伸缩液位传感器和铂电阻温度计收集液位高度和温度,同时使用单片机原理的数据采集方法获得加油机显示误差，实现加油机误差自动检定。

关键词：燃油加油机；标准金属量器；问题采集器

引言

燃油加油机是成品油流通领域贸易结算中最重要的工具之一，精确度达到0.3级，加油机检查对确保准确测量石油产品尤为重要。在国家测量技术机构中，大多数采用静态容积法来确定加油机的显示误差，即金属量器的显示误差检定方法。[1]金属量器的标准安装是采用一次法测量体积的标准，精度高，最大容许误差优于0.05%，参考金属量器容量的计算在很大程度上取决于测量颈液位高度和标准金属量表的温度，通过手动读取颈液尺寸和温度计[2]，但因为是人为操作，导致验证不是很可靠和准确，为解决这一问题，必须设计和建造一个自动的加油车检定装置[3]。本文提出采用传感器技术和单片机设计来实现加油车自动检测系统，该系统采用铂电阻温度计中内置的磁致伸缩液位传感器，自动将油藏高度和温度收集到标准金属测量仪中，通过单片信号将模拟输出信号转换为数字信号，并在一台计算机程序中计算容量，模型和温度校正，在实际温度下获得标准金属测量仪器的功率，并将其与加油机的显示值进行比较，计算燃油加油机示值误差。

一、燃油加油机的检定误差控制试验方法

本文研究的系统主要由标准金属测量仪器、磁致伸缩液体传感器、铂电阻温度计、集热器数据等组成，最大允许误差不超过0.05%。在计算过程中，我们选择标准金属测量仪100L作为主要参考，其最大允许误差超过0.025%，设计和制造完全符合燃料和机组样品的检查要求。温度磁致伸缩液面传感器是基于磁致伸缩原理制造的，精度高，线性距离，液面测量的绝对位置，其生产线简单，防爆性能，环境适应性好，可靠性稳定，采用非接触测量解决摩擦问题，其设计分辨率可达0.1mm。为了测量温度，两个埋藏在液位磁致伸缩液位计中的铂电阻温度计允许精确测量注射器输入油时的出口温度和标准金属测量仪器中石油产品的温度，设计分度可达到0.1°C并超过0.2°C的分度要求。图1显示了三线测量热阻的电桥示意图，通过信号传输线，电平输出信号和温度信号到数据集电极，采用单片机原理设计完成了电平和温度信号的采集和计算，该数据集线器电源方便，同时采用12864液晶模块作为显示接口，设计人为界面，采用高端设备，具有通信功能，其细小设计，方便各地区户外使用，操作方便。

图1 三线制热电阻测量电桥示意图

二、数据采集器计算及修正方法

本文研究的系统主要通过校准和比较实验室样品进行验证，根据更高实验室测量标准规定的数量进行跟踪，可靠地记录长度、温度和功率，符合国家测量标准，建立一个可靠的系统来跟踪使用的测量仪器的数量。根据比较稳定的测量和测量标准对系统中的测量质量进行检查，并按照相关程序对燃油自动检测系统进行比较测试，数据处理结果根据EN数据进行验证，综合测量结果不确定性在评估系统中确定，是否符合实际需要。如图2所示，一般测量仪器组中的值转移，该系统主要通过实验室校准来调整和读取传感器输出值，以确认和调整液体表面值、温度、标准金属测量的零度电容、颈部电容等参数，确保每个传感器的精度水平和结果的准确性和可靠性。该系统在设计和信号处理概念方面可以改进，修改加油自动控制系统中采用的传感器处理方法，提高隔热性能，完善泡沫去除功能，更新数据集，完善系统结构和测量主要性能，形成完整的技术设计和产品评价方案。此外，该系统还可以转化为可用于加油站测试的市场产品，这对于降低工作强度和提高工作效率至关重要。

图2 检定万能量具标准器组量值传递框

按照比对程序的要求，对燃油加油机加油量设定在100L,进行10次示值误差测量，取其标准金属量器示值平均值作为测量结果。10次测量结果设定为x1,x2 …… x10，取其平均值：

                             （1）

计算实验标准偏差s(x)

                           （2）

计算算术平均值的实验标准偏差u1：

                           （3）

三、温度对燃油加油机检定误差的改进策略

由于磁伸缩液面传感器的机械结构，磁尺内的磁伸缩液面传感器直径较小，无法同时合理配置数字Modbus电路和两个铂电阻温度计电路，液面只能在电气信号输出时设置，铂电阻温度计只能由双线系统制成，使用数字信号输出比模拟信号输出更方便、更准确，没有机器机械处理模拟信号引起的数据误差，同时也可以使数据收集器电路更紧凑，因为铂系统电阻温度传感器存在太大的线性电阻问题，可以通过直接去除数据集的方法去除，但电线电阻的大小与电线长度和相应的布线直接相关，例如用于确定线路长度和相应的布线。例如，如果引线因安装等问题而发生变化，则引线上的电阻会发生变化，直接影响温度测量的准确性，从而造成系统中的不确定性很大，在这种情况下，只能通过实验室校准才能消除变化。

参考文献：

[1]张义富.燃油加油机计量检定中温度对测量误差的影响及减少温度影响误差的方法分析[J].冶金与材料,2020,40(06):28-29.

[2]薛殿卿,王俊彦,邱尚毅.燃油加油机计量检定准确度和误差分析[J].工业计量,2021,31(06):36-39.DOI:10.13228/j.boyuan.issn1002-1183.2021.0165.

[3]徐俊杰.加油机检定中温度的测量与控制[J].仪器仪表标准化与计量,2022(01):34-36.

作者简介：张超（1991.06），男，汉，甘肃白银，研究生，中级工程师，乌海市检验检测中心，计量器具检定，016000。