油耗仪检定装置的设计

摘要：国家近几年来积极提倡节能减排，对于汽车生产尤其是发动机生产领域，燃油消耗的经济性能测试越来越重视，因此使燃油消耗测量的整个过程形成一个完整的溯源链条至关重要，完备的测试设备和测试方法将使燃油消耗测量科学化、准确化。

关键词：机动车；油耗仪；质量法

中图分类号：U467 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2014）-06-93-1

油耗仪是一种微小流量燃油消耗测量仪，主要用于汽车等机动车辆及发动机的经济性能测试。本文将针对汽车发动机实验室所使用的以质量流量计为计量器具的油耗仪测量系统，设计出一套静态质量法流量标准装置以满足现场检定的油耗仪检定装置。

1 检定原理

汽车发动机实验室一般采用科里奥利式质量流量作为主要计量器及其他配套设备组成的燃油消耗测量仪，简称油耗仪。

图1 科里奥利力的形成 图2 早期科氏力质量流量计

2 检定方法

针对科里奥利式质量流量计，一般采用静态容积法或静态质量法流量标准装置进行检定。因现场条件的限制，在大型设备中拆除质量流量计送达实验室检定非常困难，同时由于静态容积法存在密度测量，引入了更大的不确定度，因此本文设计的主要理念是采用便携式静态质量法流量标准装置对油耗仪进行现场检定。

如图3所示：

由油耗仪出口发出油品，经接收装置进入换向器，在未开始检定时，换向器开向分流容器，待发出开始检定命令后，换向器换向称重容器，在一定时间间隔内，发出停止检定命令，换向器换向分流容器，完成一次检定。在一定时间间隔内，采集通过油耗仪的累计质量流量与通过浮力修正后的电子秤采集到的质量值相比较，计算该流量点下单次示值误差。

3 装置结构组成

3.1 油品收集口

该收集口设计成漏斗形状，因油耗仪流量微小，残留量势必一起一定的不确定度分量，故收集口尽可能小巧并与换向器之间距离尽可能短，以保证残留量保持少并稳定。

3.2 换向器

采用开式换向器作为换向系统，下游出口管路尽可能短并使油品不溅落到容器内。因油品防爆问题，采用压缩空气制动的气动换向器，一般采用4升压缩空气罐作为气源。

3.3 容器

容器分为分流容器和称重容器，其材质采用耐腐蚀材料制作，要求轻质，避免因本体质量过大造成电子秤可用量程偏小。分流容器容积不做要求，设计为10升，称重容器设计为5升，满足单次累计油品量即可。

3.4 电子秤

作为该套装置的主要标准器，其可准确读数分辨率为0.0001公斤。应在其外部制作有机玻璃防风护罩。

3.5 整体机构框架

采用铝合金搭接，轻质便携。

3.6 控制系统

控制系统分为硬件控制系统和软件控制系统，通过PLC与人机界面有效的结合到一起。硬件控制系统的核心是PLC，用于发出时间频率、采集油耗仪数据、采集电子秤数据、控制换向器换向及发出数据给人机界面。软件控制系统主要通过人机界面来实现，通过制作控制界面来有效操作整个检定过程并按照规程进行示值误差计算并输出，也可直接通过PLC传达给上位机实现软件编程。

4 装置的优势

一是可在现场有效检定油耗仪，极大方便客户；二是通过PLC和人机界面的结合，有效减少硬件组成，结构简单明了；三是该装置不确定度可达0.05%，流量稳定性优于0.2%，可满足0.2级质量流量计及其他微小流量计的检定校准。

该装置目前已处于研制阶段，预期成果明显，适合于向广大计量工作者推广，使油品消耗测量达到一个新的台阶。

作者简介：黄广峰 ，吉林省计量科学研究院，工程师，研究方向：机动车安检设备自动检定。

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