油耗儀檢定裝置的設計

黃廣峰等

摘要：國家近幾年來積極提倡節能減排，對于汽車生產尤其是發動機生產領域，燃油消耗的經濟性能測試越來越重視，因此使燃油消耗測量的整個過程形成一個完整的溯源鏈條至關重要，完備的測試設備和測試方法將使燃油消耗測量科學化、準確化。

關鍵詞：機動車；油耗儀；質量法

中圖分類號：U467 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-06-93-1

油耗儀是一種微小流量燃油消耗測量儀，主要用于汽車等機動車輛及發動機的經濟性能測試。本文將針對汽車發動機實驗室所使用的以質量流量計為計量器具的油耗儀測量系統，設計出一套靜態質量法流量標準裝置以滿足現場檢定的油耗儀檢定裝置。

1 檢定原理

汽車發動機實驗室一般采用科里奧利式質量流量作為主要計量器及其他配套設備組成的燃油消耗測量儀，簡稱油耗儀。

圖1 科里奧利力的形成 圖2 早期科氏力質量流量計

2 檢定方法

針對科里奧利式質量流量計，一般采用靜態容積法或靜態質量法流量標準裝置進行檢定。因現場條件的限制，在大型設備中拆除質量流量計送達實驗室檢定非常困難，同時由于靜態容積法存在密度測量，引入了更大的不確定度，因此本文設計的主要理念是采用便攜式靜態質量法流量標準裝置對油耗儀進行現場檢定。

如圖3所示：

由油耗儀出口發出油品，經接收裝置進入換向器，在未開始檢定時，換向器開向分流容器，待發出開始檢定命令后，換向器換向稱重容器，在一定時間間隔內，發出停止檢定命令，換向器換向分流容器，完成一次檢定。在一定時間間隔內，采集通過油耗儀的累計質量流量與通過浮力修正后的電子秤采集到的質量值相比較，計算該流量點下單次示值誤差。

3 裝置結構組成

3.1 油品收集口

該收集口設計成漏斗形狀，因油耗儀流量微小，殘留量勢必一起一定的不確定度分量，故收集口盡可能小巧并與換向器之間距離盡可能短，以保證殘留量保持少并穩定。

3.2 換向器

采用開式換向器作為換向系統，下游出口管路盡可能短并使油品不濺落到容器內。因油品防爆問題，采用壓縮空氣制動的氣動換向器，一般采用4升壓縮空氣罐作為氣源。

3.3 容器

容器分為分流容器和稱重容器，其材質采用耐腐蝕材料制作，要求輕質，避免因本體質量過大造成電子秤可用量程偏小。分流容器容積不做要求，設計為10升，稱重容器設計為5升，滿足單次累計油品量即可。

3.4 電子秤

作為該套裝置的主要標準器，其可準確讀數分辨率為0.0001公斤。應在其外部制作有機玻璃防風護罩。

3.5 整體機構框架

采用鋁合金搭接，輕質便攜。

3.6 控制系統

控制系統分為硬件控制系統和軟件控制系統，通過PLC與人機界面有效的結合到一起。硬件控制系統的核心是PLC，用于發出時間頻率、采集油耗儀數據、采集電子秤數據、控制換向器換向及發出數據給人機界面。軟件控制系統主要通過人機界面來實現，通過制作控制界面來有效操作整個檢定過程并按照規程進行示值誤差計算并輸出，也可直接通過PLC傳達給上位機實現軟件編程。

4 裝置的優勢

一是可在現場有效檢定油耗儀，極大方便客戶；二是通過PLC和人機界面的結合，有效減少硬件組成，結構簡單明了；三是該裝置不確定度可達0.05%，流量穩定性優于0.2%，可滿足0.2級質量流量計及其他微小流量計的檢定校準。

該裝置目前已處于研制階段，預期成果明顯，適合于向廣大計量工作者推廣，使油品消耗測量達到一個新的臺階。

作者簡介：黃廣峰 ，吉林省計量科學研究院，工程師，研究方向：機動車安檢設備自動檢定。

摘要：國家近幾年來積極提倡節能減排，對于汽車生產尤其是發動機生產領域，燃油消耗的經濟性能測試越來越重視，因此使燃油消耗測量的整個過程形成一個完整的溯源鏈條至關重要，完備的測試設備和測試方法將使燃油消耗測量科學化、準確化。

關鍵詞：機動車；油耗儀；質量法

中圖分類號：U467 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-06-93-1

油耗儀是一種微小流量燃油消耗測量儀，主要用于汽車等機動車輛及發動機的經濟性能測試。本文將針對汽車發動機實驗室所使用的以質量流量計為計量器具的油耗儀測量系統，設計出一套靜態質量法流量標準裝置以滿足現場檢定的油耗儀檢定裝置。

1 檢定原理

汽車發動機實驗室一般采用科里奧利式質量流量作為主要計量器及其他配套設備組成的燃油消耗測量儀，簡稱油耗儀。

圖1 科里奧利力的形成 圖2 早期科氏力質量流量計

2 檢定方法

針對科里奧利式質量流量計，一般采用靜態容積法或靜態質量法流量標準裝置進行檢定。因現場條件的限制，在大型設備中拆除質量流量計送達實驗室檢定非常困難，同時由于靜態容積法存在密度測量，引入了更大的不確定度，因此本文設計的主要理念是采用便攜式靜態質量法流量標準裝置對油耗儀進行現場檢定。

如圖3所示：

由油耗儀出口發出油品，經接收裝置進入換向器，在未開始檢定時，換向器開向分流容器，待發出開始檢定命令后，換向器換向稱重容器，在一定時間間隔內，發出停止檢定命令，換向器換向分流容器，完成一次檢定。在一定時間間隔內，采集通過油耗儀的累計質量流量與通過浮力修正后的電子秤采集到的質量值相比較，計算該流量點下單次示值誤差。

3 裝置結構組成

3.1 油品收集口

該收集口設計成漏斗形狀，因油耗儀流量微小，殘留量勢必一起一定的不確定度分量，故收集口盡可能小巧并與換向器之間距離盡可能短，以保證殘留量保持少并穩定。

3.2 換向器

采用開式換向器作為換向系統，下游出口管路盡可能短并使油品不濺落到容器內。因油品防爆問題，采用壓縮空氣制動的氣動換向器，一般采用4升壓縮空氣罐作為氣源。

3.3 容器

容器分為分流容器和稱重容器，其材質采用耐腐蝕材料制作，要求輕質，避免因本體質量過大造成電子秤可用量程偏小。分流容器容積不做要求，設計為10升，稱重容器設計為5升，滿足單次累計油品量即可。

3.4 電子秤

作為該套裝置的主要標準器，其可準確讀數分辨率為0.0001公斤。應在其外部制作有機玻璃防風護罩。

3.5 整體機構框架

采用鋁合金搭接，輕質便攜。

3.6 控制系統

控制系統分為硬件控制系統和軟件控制系統，通過PLC與人機界面有效的結合到一起。硬件控制系統的核心是PLC，用于發出時間頻率、采集油耗儀數據、采集電子秤數據、控制換向器換向及發出數據給人機界面。軟件控制系統主要通過人機界面來實現，通過制作控制界面來有效操作整個檢定過程并按照規程進行示值誤差計算并輸出，也可直接通過PLC傳達給上位機實現軟件編程。

4 裝置的優勢

一是可在現場有效檢定油耗儀，極大方便客戶；二是通過PLC和人機界面的結合，有效減少硬件組成，結構簡單明了；三是該裝置不確定度可達0.05%，流量穩定性優于0.2%，可滿足0.2級質量流量計及其他微小流量計的檢定校準。

該裝置目前已處于研制階段，預期成果明顯，適合于向廣大計量工作者推廣，使油品消耗測量達到一個新的臺階。

作者簡介：黃廣峰 ，吉林省計量科學研究院，工程師，研究方向：機動車安檢設備自動檢定。

摘要：國家近幾年來積極提倡節能減排，對于汽車生產尤其是發動機生產領域，燃油消耗的經濟性能測試越來越重視，因此使燃油消耗測量的整個過程形成一個完整的溯源鏈條至關重要，完備的測試設備和測試方法將使燃油消耗測量科學化、準確化。

關鍵詞：機動車；油耗儀；質量法

中圖分類號：U467 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-06-93-1

油耗儀是一種微小流量燃油消耗測量儀，主要用于汽車等機動車輛及發動機的經濟性能測試。本文將針對汽車發動機實驗室所使用的以質量流量計為計量器具的油耗儀測量系統，設計出一套靜態質量法流量標準裝置以滿足現場檢定的油耗儀檢定裝置。

1 檢定原理

汽車發動機實驗室一般采用科里奧利式質量流量作為主要計量器及其他配套設備組成的燃油消耗測量儀，簡稱油耗儀。

圖1 科里奧利力的形成 圖2 早期科氏力質量流量計

2 檢定方法

針對科里奧利式質量流量計，一般采用靜態容積法或靜態質量法流量標準裝置進行檢定。因現場條件的限制，在大型設備中拆除質量流量計送達實驗室檢定非常困難，同時由于靜態容積法存在密度測量，引入了更大的不確定度，因此本文設計的主要理念是采用便攜式靜態質量法流量標準裝置對油耗儀進行現場檢定。

如圖3所示：

由油耗儀出口發出油品，經接收裝置進入換向器，在未開始檢定時，換向器開向分流容器，待發出開始檢定命令后，換向器換向稱重容器，在一定時間間隔內，發出停止檢定命令，換向器換向分流容器，完成一次檢定。在一定時間間隔內，采集通過油耗儀的累計質量流量與通過浮力修正后的電子秤采集到的質量值相比較，計算該流量點下單次示值誤差。

3 裝置結構組成

3.1 油品收集口

該收集口設計成漏斗形狀，因油耗儀流量微小，殘留量勢必一起一定的不確定度分量，故收集口盡可能小巧并與換向器之間距離盡可能短，以保證殘留量保持少并穩定。

3.2 換向器

采用開式換向器作為換向系統，下游出口管路盡可能短并使油品不濺落到容器內。因油品防爆問題，采用壓縮空氣制動的氣動換向器，一般采用4升壓縮空氣罐作為氣源。

3.3 容器

容器分為分流容器和稱重容器，其材質采用耐腐蝕材料制作，要求輕質，避免因本體質量過大造成電子秤可用量程偏小。分流容器容積不做要求，設計為10升，稱重容器設計為5升，滿足單次累計油品量即可。

3.4 電子秤

作為該套裝置的主要標準器，其可準確讀數分辨率為0.0001公斤。應在其外部制作有機玻璃防風護罩。

3.5 整體機構框架

采用鋁合金搭接，輕質便攜。

3.6 控制系統

控制系統分為硬件控制系統和軟件控制系統，通過PLC與人機界面有效的結合到一起。硬件控制系統的核心是PLC，用于發出時間頻率、采集油耗儀數據、采集電子秤數據、控制換向器換向及發出數據給人機界面。軟件控制系統主要通過人機界面來實現，通過制作控制界面來有效操作整個檢定過程并按照規程進行示值誤差計算并輸出，也可直接通過PLC傳達給上位機實現軟件編程。

4 裝置的優勢

一是可在現場有效檢定油耗儀，極大方便客戶；二是通過PLC和人機界面的結合，有效減少硬件組成，結構簡單明了；三是該裝置不確定度可達0.05%，流量穩定性優于0.2%，可滿足0.2級質量流量計及其他微小流量計的檢定校準。

該裝置目前已處于研制階段，預期成果明顯，適合于向廣大計量工作者推廣，使油品消耗測量達到一個新的臺階。

作者簡介：黃廣峰 ，吉林省計量科學研究院，工程師，研究方向：機動車安檢設備自動檢定。