我公司在汽車(chē)衡靜態(tài)計(jì)量的基礎(chǔ)上應(yīng)用了流量計(jì)計(jì)量定量裝車(chē)系統(tǒng),作為輔助計(jì)量驗(yàn)證手段取得了較好效果。但也遇到一些兩種計(jì)量方式計(jì)量差異較大的新問(wèn)題，對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)研究為計(jì)量過(guò)程管控提供有力支持是一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)課題。

一、汽車(chē)裝車(chē)過(guò)程計(jì)量分析

1.裝車(chē)工藝流程簡(jiǎn)述

原有裝車(chē)工藝與現(xiàn)有系統(tǒng)區(qū)別在于無(wú)過(guò)程控制定量裝車(chē)系統(tǒng)，裝車(chē)時(shí)根據(jù)需要將不同牌號(hào)的油品從不同的儲(chǔ)罐，通過(guò)不同的工藝管線、機(jī)泵輸送到各裝車(chē)鶴位，實(shí)現(xiàn)裝車(chē)過(guò)程。每臺(tái)泵可以對(duì)不同的儲(chǔ)罐，也可以同時(shí)對(duì)不同鶴位裝車(chē)。 在沒(méi)有定量裝車(chē)系統(tǒng)情況下，裝車(chē)過(guò)程中需要操作人員站在裝車(chē)口，觀察液位變化，及時(shí)關(guān)閉入口閥，實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制，稍有不慎，即會(huì)出現(xiàn)冒罐風(fēng)險(xiǎn)，且裝車(chē)量難以控制，同時(shí)高空操作。也對(duì)操作人員構(gòu)成潛在人身傷害。應(yīng)用定量裝車(chē)系統(tǒng)后，裝車(chē)量改為自動(dòng)控制，且增加了防溢油措施，操作人員不用在罐頂觀察液位，大大增強(qiáng)了可靠性降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.裝車(chē)計(jì)量過(guò)程分析

裝車(chē)前待裝車(chē)輛需先在汽車(chē)衡進(jìn)行空皮計(jì)量再到裝車(chē)鶴位進(jìn)行裝車(chē)，裝車(chē)完畢，再次經(jīng)汽車(chē)衡進(jìn)行毛重計(jì)量，間接獲取裝車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量，兩次不可避免計(jì)量誤差累積，導(dǎo)致誤差增加。同時(shí)，兩次計(jì)量期間車(chē)輛處于非嚴(yán)格管控狀態(tài)，給不法人員造成可乘之機(jī)。增加了計(jì)量損失潛在風(fēng)險(xiǎn)。由于中間裝車(chē)量難以控制，個(gè)別客戶利用少開(kāi)票多裝車(chē)的手段，制造欠賬造成經(jīng)營(yíng)管理的被動(dòng)。

利用定量裝車(chē)系統(tǒng)，則在以上計(jì)量過(guò)程的基礎(chǔ)上增加了一道控制措施實(shí)現(xiàn)了裝車(chē)過(guò)程裝車(chē)量的定量控制，在裝車(chē)過(guò)程中監(jiān)控裝車(chē)量，到設(shè)定量自動(dòng)停止，裝車(chē)完畢，與汽車(chē)衡計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的確認(rèn)，對(duì)不法人員造成一定震懾。

3.裝車(chē)量確認(rèn)

（1）汽車(chē)衡計(jì)量不確定度分析

目前，用于貿(mào)易結(jié)算的汽車(chē)衡以靜態(tài)電子衡器為主，安裝較為靈活，常用規(guī)格有10t、20t、30t、40t、50t、60t、80t、100t、120t、150t、200t不等，相應(yīng)的承載器（秤體）尺寸也各不相同，按準(zhǔn)確度等級(jí)劃分則有Ⅲ級(jí)（中準(zhǔn)確度等級(jí)）和Ⅳ級(jí)（普通準(zhǔn)確度等級(jí)）。 常用汽車(chē)衡準(zhǔn)確度等級(jí)為Ⅲ級(jí)，汽車(chē)衡計(jì)量為靜態(tài)計(jì)量，可靠性相對(duì)較高。 為便于說(shuō)明，本文以實(shí)際應(yīng)用的100tⅢ級(jí)衡器進(jìn)行分析。理論上，加載到衡器上的重量與轉(zhuǎn)化電信號(hào)之間符合線性關(guān)系，儀表檢測(cè)到電信號(hào)變化通過(guò)相應(yīng)的線路轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的計(jì)量數(shù)據(jù)，誤差應(yīng)該在個(gè)分度值之內(nèi)。但實(shí)際應(yīng)用中情況卻千差萬(wàn)別。傳感器材料的均勻性、加工質(zhì)量承載器的剛度、基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、環(huán)境變化都是影響因素。實(shí)際達(dá)到的水平與理論值可能存在差異。按照J(rèn)JG539-1997《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》，對(duì)于Ⅲ級(jí)衡器，e=d，且對(duì)于不同測(cè)量段，允許誤差如表1所示。一臺(tái)100噸地磅，實(shí)際應(yīng)用中檢定分度值e和實(shí)際分度值d有20kg、50kg兩種，對(duì)于e=20kg檢定合格的汽車(chē)衡其允差如表2所示。事實(shí)上，對(duì)于一個(gè)測(cè)量過(guò)程，用同一臺(tái)衡器進(jìn)行多次測(cè)量數(shù)據(jù)也不完全一致。

實(shí)際上，對(duì)于汽車(chē)裝車(chē)過(guò)程，需經(jīng)過(guò)兩次測(cè)量，才能完成一次裝車(chē)計(jì)量。 兩次測(cè)量過(guò)程，存在兩次測(cè)量不確定度，兩次測(cè)量不確定度經(jīng)過(guò)疊加，體現(xiàn)在計(jì)量結(jié)果中，如果兩次計(jì)量偏差同方向，物料計(jì)量偏差為計(jì)量偏差值之差，相對(duì)差異較小。 如若兩次計(jì)量偏差方向相反， 則綜合偏差為兩次偏差值之和，相對(duì)差異較大，實(shí)際應(yīng)用中，以幾何疊加原則進(jìn)行。 應(yīng)用中罐車(chē)皮重一般在10t~20t之間，毛重在40t以上，按照表2，皮重不確定度為40kg，毛重不確定度為60kg，按照幾何累加規(guī)則，合成不確定度為72kg。

（2）質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量分析按照配備原則，用于計(jì)量交接的質(zhì)量流量計(jì)不確定度一般都在2‰以內(nèi)， 世界廠家的高精度產(chǎn)品可以達(dá)到0.5‰。

對(duì)于一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)， 在工作狀態(tài)穩(wěn)定的情況下，其不確定度如圖1所示，較好地處于喇叭形曲線之內(nèi)。 但在實(shí)際應(yīng)用中，由于受工作條件限制，其測(cè)量狀態(tài)不可避免受到各種影響。如安裝應(yīng)力引起零點(diǎn)漂移引起的誤差，現(xiàn)場(chǎng)的劇烈震動(dòng)或電磁干擾引起的誤差，介質(zhì)夾雜氣泡氣液兩相引起的誤差，間歇運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致流速劇烈變化從而偏離有效計(jì)量段引起的誤差，介質(zhì)與環(huán)境溫度的較大幅度變化引起的誤差，介質(zhì)壓力變化引起的誤差等，都可能導(dǎo)致不確定度增加。通過(guò)采取相應(yīng)的措施如采用管線與流量計(jì)柔性連接，合理設(shè)置固定基礎(chǔ)遠(yuǎn)離電磁干擾等，可以大大降低由此造成的影響。但不能全部消除。對(duì)于一次測(cè)量過(guò)程，其流速變化趨勢(shì)如圖2所示。合成不確定度可用式（1）表達(dá)。

（3）汽車(chē)衡-質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量一致性分析

按照（1）對(duì)常用罐車(chē)汽車(chē)衡計(jì)量綜合不確定度的計(jì)算和（2）對(duì)定量裝車(chē)系統(tǒng)流量計(jì)計(jì)量不確定度的計(jì)算，不確定度分別為72kg、80kg和40kg,按照幾何疊加則綜合不確定度為108kg和80kg.

收集2014年3月至2015年4月期間3220組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總體差異在-0.06%處于較好水平，但個(gè)別個(gè)體差異量較大，***大正差3.79t差率10.03%，***大負(fù)差4.06t差率15.65%。圖3為汽車(chē)衡與定量裝車(chē)系統(tǒng)差異量分布情況。圖3中左側(cè)為柱形分布圖，橫坐標(biāo)為汽車(chē)衡計(jì)量數(shù)據(jù)與定量裝車(chē)系統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù)之差，單位為噸，縱坐標(biāo)為數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)右側(cè)為百分比餅圖，可以看出樣本基本服從正態(tài)分布（超過(guò)綜合不確定度樣本合并統(tǒng)計(jì)），兩側(cè)?-0.1t和＞0.1t異 常 數(shù) 據(jù) 分 別 為 占 總 樣 本15.4%和8.29%。在±0.1t（100kg）范圍內(nèi)，差異量符合正態(tài)分布規(guī)律，也就是說(shuō)，大部分?jǐn)?shù)據(jù)在理論分析結(jié)果之內(nèi)， 個(gè)別異常數(shù)據(jù)則由各種異常引起。

從各鶴位差異量來(lái)看，分布規(guī)律較為一致，均較好服從正態(tài)分布規(guī)律，平均差異率也較為接近。

從介質(zhì)黏度對(duì)計(jì)量差異的影響看，通過(guò)截取一定區(qū)間數(shù)據(jù)樣本，為便于觀察，樣本量不能太大，對(duì)差異量值按介質(zhì)黏度從低到高排序，隨著黏度增加，差異量差異率均呈明顯上升趨勢(shì)。較齊全。從裝車(chē)量對(duì)計(jì)量差異的影響看，通過(guò)截取一定區(qū)間數(shù)據(jù)樣本，對(duì)差異量和差異率值按介質(zhì)黏度從低到高排序，隨著裝車(chē)量增加，差異量無(wú)特別明顯變化，差異率下降則較為明顯。

進(jìn)一步對(duì)記錄的異常情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)異常原因主要有首車(chē)油溫低、間停，換罐，管線空抽罐底等，其中首車(chē)占異?？倲?shù)77.8%，其他異常情況22.2%，，異常情況引起的差異量如圖4所示。可以看出，異常情況引起的負(fù)差遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于正向差異，結(jié)合實(shí)際分析原因如下：

 （1）首車(chē)主要是管線存油流動(dòng)性差，油溫低導(dǎo)致流動(dòng)性差流速低間停也使低流速段延長(zhǎng)，以上均導(dǎo)致裝車(chē)過(guò)程較長(zhǎng)時(shí)間處于低速狀態(tài)，可靠計(jì)量段縮短，也就是說(shuō)，流量計(jì)工作在非可靠計(jì)量段時(shí)間增加不確定度增加，對(duì)于正向差異，關(guān)注度不足，除首車(chē)記錄較齊全外，其余沒(méi)有記錄，而負(fù)差關(guān)注度較高，記錄較齊全。

（2）同樣是首車(chē)，不同介質(zhì)流動(dòng)性不同對(duì)計(jì)量結(jié)果的影響也各不相同，流動(dòng)性好的介質(zhì)可能對(duì)計(jì)量結(jié)果無(wú)明顯不良影響。

（3）實(shí)際應(yīng)用中，可能一臺(tái)泵同時(shí)供多個(gè)鶴位同時(shí)裝車(chē)，各鶴位流速裝車(chē)量也不一致，有時(shí)可能流速過(guò)低，引起計(jì)量誤差。

（4）換罐管線空、抽罐底更多引起的是氣液兩相引起不規(guī)則啟振，造成虛假計(jì)量，差異基本為負(fù)向差異且差異較大。

（5）不同車(chē)輛長(zhǎng)度不同，軸距不同，在承載面著力點(diǎn)位置不同，計(jì)量結(jié)果也不完全相同。

（6）從收集的3220組樣本看小于-0.1噸異常數(shù)據(jù)樣本496組,而異常過(guò)程數(shù)據(jù)中小于－0.1t,異常數(shù)據(jù)樣本僅316組，仍然有180組較大數(shù)據(jù)差異樣本沒(méi)有記錄原因，其中可能為過(guò)程監(jiān)控中未找到原因，或者過(guò)程監(jiān)控人員疏忽未查找記錄原因。

二、應(yīng)用中的其他問(wèn)題

由于工藝上機(jī)泵與裝車(chē)位之間不是一一對(duì)應(yīng)，裝車(chē)過(guò)程中根據(jù)工藝需要調(diào)整，自動(dòng)控制較為復(fù)雜，裝車(chē)與變頻調(diào)整停泵沒(méi)有建立聯(lián)鎖，采用人工控制，自動(dòng)控制閥為控制成本采用兩段控制閥，致使到量關(guān)閥瞬間產(chǎn)生沖擊較為突出，通過(guò)摸索提前量提前停泵可以改善這一問(wèn)題，但對(duì)操作人員的要求較高，需結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)根據(jù)介質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行不同優(yōu)化。

三、結(jié)束語(yǔ)

1.汽車(chē)衡計(jì)量為靜態(tài)計(jì)量，受過(guò)程影響小在目前條件下優(yōu)于定量裝車(chē)系統(tǒng)計(jì)量，以定量裝車(chē)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，控制允差量，超出正常合理偏差范圍及時(shí)分析原因并采取必要措施，方法可行有效。通過(guò)應(yīng)用定量裝車(chē)系統(tǒng)，整體計(jì)量損失得到有效控制，計(jì)量控制方面取得了較好效果。

2.加強(qiáng)裝車(chē)過(guò)程管控 ，從以下方面改進(jìn)操作 ，可改善定量裝車(chē)系統(tǒng)計(jì)量可靠性：

3.應(yīng)用中要堅(jiān)持摸索裝車(chē)量與停泵時(shí)間的匹配通過(guò)變頻調(diào)節(jié)改變不同裝車(chē)時(shí)段流速，不同鶴位同一品種批次裝車(chē)過(guò)程的部分重疊銜接，以減少過(guò)程沖擊，提高設(shè)備設(shè)施可靠性。

4.計(jì)量?jī)x表的可靠性是加強(qiáng)計(jì)量控制的關(guān)鍵，在條件允許時(shí)優(yōu)先選用高精度的計(jì)量?jī)x表功能強(qiáng)大的柔性控制閥或多段控制閥，實(shí)現(xiàn)柔性關(guān)閥，有利于提高計(jì)量可靠性。

5.計(jì)量?jī)x表及器具要定期檢定、維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，在條件允許時(shí)要配備必要的校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)器具和實(shí)時(shí)監(jiān)控措施。