我公司在汽車衡靜態計量的基礎上應用了流量計計量定量裝車系統,作為輔助計量驗證手段取得了較好效果。但也遇到一些兩種計量方式計量差異較大的新問題，對這一過程進行詳細研究為計量過程管控提供有力支持是一項現實課題。

一、汽車裝車過程計量分析

1.裝車工藝流程簡述

原有裝車工藝與現有系統區別在于無過程控制定量裝車系統，裝車時根據需要將不同牌號的油品從不同的儲罐，通過不同的工藝管線、機泵輸送到各裝車鶴位，實現裝車過程。每臺泵可以對不同的儲罐，也可以同時對不同鶴位裝車。 在沒有定量裝車系統情況下，裝車過程中需要操作人員站在裝車口，觀察液位變化，及時關閉入口閥，實現過程控制，稍有不慎，即會出現冒罐風險，且裝車量難以控制，同時高空操作。也對操作人員構成潛在人身傷害。應用定量裝車系統后，裝車量改為自動控制，且增加了防溢油措施，操作人員不用在罐頂觀察液位，大大增強了可靠性降低了安全風險。

2.裝車計量過程分析

裝車前待裝車輛需先在汽車衡進行空皮計量再到裝車鶴位進行裝車，裝車完畢，再次經汽車衡進行毛重計量，間接獲取裝車產品質量，兩次不可避免計量誤差累積，導致誤差增加。同時，兩次計量期間車輛處于非嚴格管控狀態，給不法人員造成可乘之機。增加了計量損失潛在風險。由于中間裝車量難以控制，個別客戶利用少開票多裝車的手段，制造欠賬造成經營管理的被動。

利用定量裝車系統，則在以上計量過程的基礎上增加了一道控制措施實現了裝車過程裝車量的定量控制，在裝車過程中監控裝車量，到設定量自動停止，裝車完畢，與汽車衡計量數據進行比對實現計量數據的確認，對不法人員造成一定震懾。

3.裝車量確認

（1）汽車衡計量不確定度分析

目前，用于貿易結算的汽車衡以靜態電子衡器為主，安裝較為靈活，常用規格有10t、20t、30t、40t、50t、60t、80t、100t、120t、150t、200t不等，相應的承載器（秤體）尺寸也各不相同，按準確度等級劃分則有Ⅲ級（中準確度等級）和Ⅳ級（普通準確度等級）。 常用汽車衡準確度等級為Ⅲ級，汽車衡計量為靜態計量，可靠性相對較高。 為便于說明，本文以實際應用的100tⅢ級衡器進行分析。理論上，加載到衡器上的重量與轉化電信號之間符合線性關系，儀表檢測到電信號變化通過相應的線路轉化為相應的計量數據，誤差應該在個分度值之內。但實際應用中情況卻千差萬別。傳感器材料的均勻性、加工質量承載器的剛度、基礎的穩定性、環境變化都是影響因素。實際達到的水平與理論值可能存在差異。按照JJG539-1997《數字指示秤檢定規程》，對于Ⅲ級衡器，e=d，且對于不同測量段，允許誤差如表1所示。一臺100噸地磅，實際應用中檢定分度值e和實際分度值d有20kg、50kg兩種，對于e=20kg檢定合格的汽車衡其允差如表2所示。事實上，對于一個測量過程，用同一臺衡器進行多次測量數據也不完全一致。

實際上，對于汽車裝車過程，需經過兩次測量，才能完成一次裝車計量。 兩次測量過程，存在兩次測量不確定度，兩次測量不確定度經過疊加，體現在計量結果中，如果兩次計量偏差同方向，物料計量偏差為計量偏差值之差，相對差異較小。 如若兩次計量偏差方向相反， 則綜合偏差為兩次偏差值之和，相對差異較大，實際應用中，以幾何疊加原則進行。 應用中罐車皮重一般在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，按照幾何累加規則，合成不確定度為72kg。

（2）質量流量計計量分析按照配備原則，用于計量交接的質量流量計不確定度一般都在2‰以內， 世界廠家的高精度產品可以達到0.5‰。

對于一臺質量流量計， 在工作狀態穩定的情況下，其不確定度如圖1所示，較好地處于喇叭形曲線之內。 但在實際應用中，由于受工作條件限制，其測量狀態不可避免受到各種影響。如安裝應力引起零點漂移引起的誤差，現場的劇烈震動或電磁干擾引起的誤差，介質夾雜氣泡氣液兩相引起的誤差，間歇運轉導致流速劇烈變化從而偏離有效計量段引起的誤差，介質與環境溫度的較大幅度變化引起的誤差，介質壓力變化引起的誤差等，都可能導致不確定度增加。通過采取相應的措施如采用管線與流量計柔性連接，合理設置固定基礎遠離電磁干擾等，可以大大降低由此造成的影響。但不能全部消除。對于一次測量過程，其流速變化趨勢如圖2所示。合成不確定度可用式（1）表達。

（3）汽車衡-質量流量計計量一致性分析

按照（1）對常用罐車汽車衡計量綜合不確定度的計算和（2）對定量裝車系統流量計計量不確定度的計算，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組數據進行分析，總體差異在-0.06%處于較好水平，但個別個體差異量較大，***大正差3.79t差率10.03%，***大負差4.06t差率15.65%。圖3為汽車衡與定量裝車系統差異量分布情況。圖3中左側為柱形分布圖，橫坐標為汽車衡計量數據與定量裝車系統計量數據之差，單位為噸，縱坐標為數據項數右側為百分比餅圖，可以看出樣本基本服從正態分布（超過綜合不確定度樣本合并統計），兩側?-0.1t和＞0.1t異 常 數 據 分 別 為 占 總 樣 本15.4%和8.29%。在±0.1t（100kg）范圍內，差異量符合正態分布規律，也就是說，大部分數據在理論分析結果之內， 個別異常數據則由各種異常引起。

從各鶴位差異量來看，分布規律較為一致，均較好服從正態分布規律，平均差異率也較為接近。

從介質黏度對計量差異的影響看，通過截取一定區間數據樣本，為便于觀察，樣本量不能太大，對差異量值按介質黏度從低到高排序，隨著黏度增加，差異量差異率均呈明顯上升趨勢。較齊全。從裝車量對計量差異的影響看，通過截取一定區間數據樣本，對差異量和差異率值按介質黏度從低到高排序，隨著裝車量增加，差異量無特別明顯變化，差異率下降則較為明顯。

進一步對記錄的異常情況進行分析，發現異常原因主要有首車油溫低、間停，換罐，管線空抽罐底等，其中首車占異常總數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，異常情況引起的負差遠遠多于正向差異，結合實際分析原因如下：

 （1）首車主要是管線存油流動性差，油溫低導致流動性差流速低間停也使低流速段延長，以上均導致裝車過程較長時間處于低速狀態，可靠計量段縮短，也就是說，流量計工作在非可靠計量段時間增加不確定度增加，對于正向差異，關注度不足，除首車記錄較齊全外，其余沒有記錄，而負差關注度較高，記錄較齊全。

（2）同樣是首車，不同介質流動性不同對計量結果的影響也各不相同，流動性好的介質可能對計量結果無明顯不良影響。

（3）實際應用中，可能一臺泵同時供多個鶴位同時裝車，各鶴位流速裝車量也不一致，有時可能流速過低，引起計量誤差。

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

（5）不同車輛長度不同，軸距不同，在承載面著力點位置不同，計量結果也不完全相同。

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

二、應用中的其他問題

由于工藝上機泵與裝車位之間不是一一對應，裝車過程中根據工藝需要調整，自動控制較為復雜，裝車與變頻調整停泵沒有建立聯鎖，采用人工控制，自動控制閥為控制成本采用兩段控制閥，致使到量關閥瞬間產生沖擊較為突出，通過摸索提前量提前停泵可以改善這一問題，但對操作人員的要求較高，需結合使用經驗根據介質狀態進行不同優化。

三、結束語

1.汽車衡計量為靜態計量，受過程影響小在目前條件下優于定量裝車系統計量，以定量裝車系統數據進行比對，控制允差量，超出正常合理偏差范圍及時分析原因并采取必要措施，方法可行有效。通過應用定量裝車系統，整體計量損失得到有效控制，計量控制方面取得了較好效果。

2.加強裝車過程管控 ，從以下方面改進操作 ，可改善定量裝車系統計量可靠性：

3.應用中要堅持摸索裝車量與停泵時間的匹配通過變頻調節改變不同裝車時段流速，不同鶴位同一品種批次裝車過程的部分重疊銜接，以減少過程沖擊，提高設備設施可靠性。

4.計量儀表的可靠性是加強計量控制的關鍵，在條件允許時優先選用高精度的計量儀表功能強大的柔性控制閥或多段控制閥，實現柔性關閥，有利于提高計量可靠性。

5.計量儀表及器具要定期檢定、維護，發現問題及時處理，在條件允許時要配備必要的校驗標準器具和實時監控措施。