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》檢定規程之7.5.3節給出了示值檢定的方法，7.6節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℃下的標準容積，L；β_Y、β_B——檢定介質和量器材質的體膨脹系數，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，%。

在某次加油機監督檢查中，筆者發現檢定人員都使用POS機進行現場檢定，改用筆算時就錯誤百出。主要表現為對式(1)不理解，對公式中V_B的取值混亂，導致筆算結果不唯一，對筆算結果和POS機檢定結果誰對誰錯不能作出正確判斷。表1為這次加油機監督檢查中某臺加油機實測數據及用POS機計算結果。表2為檢定時所用標準金屬量器的型號、規格。

表1加油機監督檢查中某臺加油機實測數據及用POS機計算結果

表2檢定用標準金屬量器的型號、規格

在應用式(1)進行筆算時筆者發現，有的檢定人員直接將V_B等于標準金屬量器的標稱值代入公式進行計算，或者將V_B=V_J+(h-h₀)×d×10^-3之值代入公式進行計算，計算后得到的結果與用POS機計算的結果不同，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。這直接關系到檢定加油機合格與否。這幾個結果究竟誰對誰錯，也不能正確作出分析判斷。

之所以出現此種誤差，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的油到標準金屬量器里(以下簡稱“量器”)，油溫從t_J變為t_B，量器里油液高度為h，對應的量器在20℃下的標準容積

V_B=V_B0+(h-h₀)×d×10^-3(3)

式中:V_B0——標準金屬量器的標稱值，L；h——介質的標高值，mm；h₀——標準金屬量器標稱容量相應的液位高度，mm；d——標準金屬量器的頸部分度值，mL/mm。

量器測得的溫度為t_B、標準容積為V_B的介質在試驗溫度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)進行計算，所得結果與用POS機計算的結果完全相同。直接將V_B等于標準金屬量器的標稱值代入式(1)計算，忽略了(h-h₀)×d×10^-3，所得結果當然不正確；同樣，用V_B=V_J+(h-h₀)×d×10^-3進行計算，V_J中包含了(h-h₀)×d×10^-3，即V_B中重復計算了(h-h₀)×d×10^-3，當然也不正確。所以，正確的是以式(3)、式(1)和式(2)進行計算。

作者單位【湖南省懷化市計量測試所】