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1 加油站计量员培训教材 2011年11月 2 前言自中国加入WTO后 国际国内贸易深入发展 2007年国内油品市场已对外全面开放 石化企业面临的激烈竞争形势十分严峻 加强计量管理 向计量要效益已是中石化各级企业领导和计量工作者的共识 努力提高石化计量人员的文化素质 操作技能已经成为中石化一项重要管理目标和务 3 随着市场经济的深入发展 石化企业的计量工作已成为企业现代化管理的重要基础 油品计量的准确与否直接影响着企业的经济效益和信誉 对于石化企业 石油计量已是企业管理工作的核心部分 油品计量员是国家计量法的直接执行者 是企业利益的监督保证者 是消费者利益的保护者 也是一个企业形象的集中体现者 4 计量工作简史 计量在中国古代历史上称为 度量衡 其含义包括长度 容量 质量的计量 所用的主要器具是 尺 长度 斗 容量 秤 质量 尺 斗 秤 5 在国外 尺子在英语中和统治者一词是一样的 ruLer 我国古代将砝码称为 权 新中国成立后 国家确认将天平的符号作为中国人民法院的标志 标示天平代表法制的公平 这些都表明计量是象征着权利和公平的活动 6 计量发展的历史是与社会进步联系在一起的 它是人类文明发展的一个重要的组成部分 早在100多万年以前人类的祖先 猿人 为了加工木棒 打制石器和分吃食物 就逐渐萌发出长短 轻重 多少的概念 起初他们只是靠眼 手等感觉器官进行分辨估量进行确认 随着生产力的发展和人类改善生活条件的客观需要 人类社会最早的计量器具 度量衡脱颖而出 古代人从 布指知寸 布手知尺 舒肘为寻 迈步定亩 自然而然地过渡到以人体的某一部位的长度作为衡量客观自然物长度的参照标准 据 史记 夏本记 记载 禹 声为律 身为度 称以出 即说大禹将自己的身长作为当时的长度标准 语音为标准话 一些规范均以大禹的行为 状态为标准 保证了当时量制 规范的统一 国外也是如此 如英国 以英王查理曼大帝的足长为 一英尺 以英王亨利一世的手臂向前平伸时 从他的鼻尖到其指尖的距离为 一码 等等 7 据记载 在中国历史的商代 人们根据 布手知尺 的原则 即以人手的大拇指和食指分开的距离作为一尺的长度 大约16Cm左右 精心制作出了最早的尺 现在已经发现并传世的我国最早的两支商代象牙尺 一支长15 78cm 藏于中国历史博物馆 另一支长15 80cm 藏于上海博物馆 两尺上均刻有十寸 每寸刻有十分 是 布手知尺 和我国长度单位上应用十进制的有力证据 象牙尺 8 黄钟律管 春秋战国时期 各诸侯国先后确立 社会制度发生了巨大变革 对度量衡的发展也产生了很大影响 并且发明了用 黄钟律管 作为度量衡的单位量值标准 就是说只要有一支 黄钟律管 就可以得到长度 容量和质量三个量的单位量值 9 公元前221年 秦始皇统一中国 确立了秦国的度量衡制度 为我国古代计量奠定了牢固的基础 该制度中的度 量制采用了十进制 还实行了定期检定等严格的法制管理 以保证度量衡的准确统一 另外 还明文规定了各种度量衡器具的允许误差 这时 计量已从原始的度量衡发展为比较完善的古典度量衡 直到19世纪中叶清朝末期 米制正式传入我国止 两千多年的历代封建王朝的度量衡制度 基本上都沿用了秦制 由于米制的构成比较科学 很快就为大部分国家所接受并相继采用 可是由于旧中国一直处于帝国主义的控制之下 各种计量制度混用 如中国的铁路 航运权 属英美的就用英制 属于俄国的则用俄制 无法统一起来 严重阻碍了米制的推广工作 虽然国民党政府在1928年就决定采用米制 但到1949年全国解放时 米制仍未能在全国推行 我国近代的计量管理仅限于度量衡范围 一直落后于世界先进国家 10 1949年中华人民共和国成立后 在当时的中央财经委员会技术管理局设立度量衡处 负责全国度量衡的统一管理工作 1954年全国人大批准设立国家计量局作为国务院直属机构 负责米制推行 计量器具国家检定 建立国家基准 监督指导计量器具的制造修理 销售和进出口 审定工业计量标准器的设置 起草制定国家有关计量方面的法规 文件等 1959年国务院发布 关于统一我国计量制度的命令 确定米制和十两为一斤的市制 废除其它旧杂制 1977年国务院颁布 中华人民共和国计量管理条列 我国加入国际米制公约组织 1984年国务院颁布 关于在我国统一实行法定计量单位的命令 1985年全国人大通过 中华人民共和国计量法 1987年国务院颁布 中华人民共和国计量法实施细则 11 建国60多年 我国的计量事业取得了辉煌的成就 中国的计量单位从杂乱无章到与国际接轨统一计量单位 从行政管理走向法制管理 这都凝聚计量工作者的辛勤与汗水 计量在发展生产和科技进步中发挥了不可估量的作用 当代计量科学已经进入了量子计量学阶段 我们要把系统工程等现代化科学技术融入到计量科学中去 在贯彻实施 中华人民共和国计量法 的同时 使我国计量事业不断的发展壮大起来 更快的跨入世界计量科学的先进行列 12 第一章计量基础知识 第一节计量概述 一 常用的计量名词术语国家根据计量法规 定义了158个计量名词术语 结合油品计量员的工作 应重点掌握以下五个方面的内容 量和测量测量标准测量仪器及特性测量结果及评价量值传递与溯源 13 1 量和测量 量 人类在认识和改造自然的过程中 对自然界的各种现象行了大量的比较 如山峰的高低 河流的宽窄 天气的冷暖等 逐渐产生了以 量 的概念来表示比较的结果 这从根本上揭示了量 那么量的概念就是 量是 现象 物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性 14 量的分类 可 测 的量 可 数 的量 可测的量会产生误差 可数的量不会产生误差 量的组成 计量单位 数值 例如 温度28 5 摄氏度 28 5是数值 是计量单位 身高1 82m 1 82是数值 m是计量单位 15 量的区别 可相互比较 按大小排序的量称为同等量 如砝码组中的不同砝码的质量等 若干同等量合在一起的量称为同类量 如物体的厚度 油罐的周长 电波的波长等 基本量 在给定量制中约定地认为在函数关系上彼此独立的量基本量 在与国际单位制一起使用的 各学科通用的量制中 国际约定地认为长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量和发光强度七个物理量为基本量 基本量的用途 只是用来定义或导出量制中的其它量 16 导出量 在给定量制中 由基本量的函数所定义的量为导出量 如 流速单位立方米 小时 m3 h 密度单位千克 立方米 kg m3 等 测量 确定客观事物 量 的大小的过程 就是测量 确切地说 以确定被测对象量值为目的全部操作 就叫测量 测量方法 间接测量 直接测量 如 测量油品温度 如 测量圆柱体周长求圆柱体内直径等 17 计量计量是 实现单位统一 量值准确可靠的活动 计量属于测量范畴 具有社会统一的含义 即单位的统一 但量值是可溯源的 计量的特点 溯源性 一致性 准确性 法制性 测量结果与测量真值的一致程度 计量单位统一 测量结果可重复 再现和比较 测量结果可以追溯到国家基准以致国际基准 使准确 一致性从技术上得到保证 由政府主导建立计量的法律保障 18 计量学计量学是 关于测量的科学 叫计量学 计量学分为 法制计量 工程计量 科学计量 是指基础性 探索性 先行性的计量科学研究 确定计量定义与实现计量单位 提供可靠的测量基础 也称工业计量 是指各种工程 工业企业中的实用计量 工程计量涉及面广 是生产过程中不可缺少的部分 用法律 法规或合同的方式规定并保证与贸易结算 安全防护 医疗卫生 环境监测 资源控制 社会管理等有关的测量工作的公正性和可靠性 19 2 测量标准 测量标准 计量标准 指为了定义 实现 保存或复现量的单位或一个或多个量值用作参考的实物量具 测量仪器 参考物质或测量系统 例如 a 质量 1kg质量标准 国际千克原器 b 米制 长度标准 光在真空中1 299792458秒时间间隔内 所经路径的长度 国际测量标准 国际计量基准 经国际协议承认的测量标准 计量标准 由国际计量委员会 CIPM 和国际计量局 BIPM 两个机构承认 20 国家测量标准 国家计量基准 经国家 质量监督检验检疫总局 组织建立和批准的 测量标准 参考标准 在给定地区和组织内 通常具有最高计量特性的测量标准 在该处所作的测量均从它导出 工作标准 用于日常校准或核查实物量具 测量仪器或参考物质的测量标准 确保工作计量器具测量准确 21 3 测量仪器及特性 测量仪器 即计量器具 可单独地或连同辅助设备一起用以测量的器具 我国计量法定义为 能用以直接或间接测出被测对象量值的装置 仪器仪表 量具和用于统一量值的标准物质 包括计量基准器具 计量标准器具和工作计量器具 计量器具是我们计量工作的硬件基础 依法自主管理计量器具是我们计量管理的基本任务 测量仪器的特性 反映仪器的几项技术指标 标称范围 即测量仪器的操纵器件调到特定位置时得到的示值范围 通常用它的上限和下线表明 例如 22 例如 温度 35 50 若下线为零 标称范围一般只用其上限表明 如0 5m的测深钢卷尺的标称范围可表示5m 量程 即标称范围两极限之差的模 例如 标称范围 35 50 的玻璃棒式温度计 其量程为85 测量范围 指测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值 测量范围也可以称为工作范围 如超出测量范围使用 则示值误差将超出允许极限 测量仪器的示值误差 指测量仪器示值与对应输入量的真值之差 是测量仪器准确度表述的主要形式 示值误差还可以根据实际需要提供修正值 以提高测量结果的准确度 23 测量仪器最大允许误差 指对给定的测量仪器 规范 规程等所允许的误差极限值 用测量仪器的最大允许相对误差表示 如加油机的最大允许误差 0 3 是判定测量仪器合格与否的规定要求 是通过检定 校准所得到的一个值 还可以根据实际需要提供修正值 以提高测量结果的准确度 测量仪器的准确度 即测量仪器给出的接近于真值的影响能力 表征测量仪器品质和特征的最主要的性能 如加油站校准加油机的标准罐的准确度为0 05 0 005 等 准确度等级 指符合一定的计量要求 使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等级 级别 如0 2级流量计 一等标准温度计 二等标准密度计等 24 测量仪器的重复性 指在相同测量条件下 重复测量同一被测量仪器提供相近示值的能力 稳定性 指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力 25 4 测量结果及评价 测量结果 指由测量所得到的赋予被测量的值 在给出测量结果时 应说明它的示值是未修正测量结果 还是已修正的测量结果 还应表明它是否为几个值的平均值 测量结果的评价 一个测量结果是否真实 可靠 知否准确 可信 如何评价呢 需要了解以下术语 测量误差 即测量结果减去被测量的真值 也称绝对误差 相对误差 即测量误差除以被测量真值乘以 26 随机误差 某一测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得到的结果的平均值之差 系统误差 指在重复性条件下 对同一被测量进行无限多次测量得到的结果的平均值与被测量的真值之差 测量准确度 指测量结果与被测量真值一致的程度 测量结果的重复性 指在相同测量条件下 对同一被测量进行连续多次测量所得结果的一致性 测量结果的复现性 在改变了测量条件下 同一被测量的测量结果之间的一致性 27 测量不确定度 指表征合理地赋予被测量之值的分散性 与测量结果相关联的参数 为了在国际上对测量结果进行比对 现在均采用测量不确定度来描述测量结果并进行评定与报告 28 5 量值传递与溯源 计量器具检定 查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序 包括检查 检定测量 加标记和 或 出具检定证书 计量检定印 证包括 检定证书 检定结果通知书 检定合格证 检定合格印 錾印 喷印 铅印 漆封印 注销印 计量检定印 证的规格和式样由国务院计量行政部门规定 检定证书是对计量器具依法管理的重要凭证 29 首次检定 对未曾检定过的新计量器具进行的第一次检定 大部分计量器具的首次检定都是在生产厂内完成的 后续检定 计量器具首次检定后的任何一种检定 包括强制性的周期检定 修理后的检定或有效检定周期内的检定 溯源性和量值传递 溯源性是指通过一条具有规定不确定度的不间断的比较连 使测量结果或测量标准的值 能与规定的参考标准 通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性 这条不间断的比较连称为溯源性 是寻求向上一等级的测量标准或计量基准进行比较的过程 方向是向上的 30 量值传递是通过对计量器具的检定或校准 将国家基准 标准器 所复现的计量单位的量值 通过各等级计量标准传递到工作计量器具 以保证对被测对象所测得量值的准确和一致的过程 量值传递的方向是向下的 量值传递与溯源的差别 相同点 目的是相同的 都是保证计量单位的统一和实现量值的准确可靠 不同点 量值传递是自上而下的传递 往往体现出政府的意志和行为 有一种强制性含义 而溯源是自下而上溯源 体现出一种企业自身需要的自发性和保证计量单位统一和实现量值准确可靠的自觉性 31 校准 在规定的条件下 为确定测量仪器或测量系统所指示的量值 实物量具或参考物质所代表的量值 与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作 校准与检定的差异 相同点 校准与检定的目的相同 均是保障量值的准确可靠 不同点 a 校准不具法制性 是企业自愿溯源性为 而检定具有法制性 是属法制计量管理范畴的执行行为 b 校准主要用以确定计量器具的示值误差 而检定是对计量器具的计量特性及技术要求的全面评定 c 校准依据的是校准规范 校准方法 可作统一规定 也可自行制定 而检定的依据必须是国家颁布的检定规程 d 校准不判断计量器具合格与否 而检定要对所检定的计量器具做出合格与否的结论 e 校准通常是发校准证书或校准报告 而检定后 对合格的发检定证书 不合格的发检定结果通知书 32 二 计量工作的重要性计量工作是整个国民经济的一项重要的技术基础 计量工作的好坏直接影响着企业的经济效益和企业形象 三 油品计量员是重要而光荣的岗位油品计量是石化企业计量管理工作中最重要的组成部分 油品计量员是国家计量法的直接执行 操作者 油品计量员是企业利益的监督保证者 油品计量员是消费者利益的重要保护者 油品计量员是企业形象的集中体现者 33 石油成品油计量管理的主要内容 一是抓好石油计量器具的管理 二是抓好计量人员的管理 三是抓好油品计量数据的管理 在计量管理中 要处理好三者的关系 计量器具是基础 计量人员是关键 计量数据是根本 34 第一章计量基础知识 第二节计量法和法定计量单位 一 法的基本概念1 法律 法律的概念有广义和狭义之分 广义的讲 法律是指由国家制定或认可 并由国家强制力保证实施的行为规范的总称 狭义地讲 法律是指国家立法机关制定的规范性文件 即全国人民代表大会及常务委员会制定的法律 法律 基本法律 其他法律 由全国人民代表大会制定和修改的法律 如 宪法 刑法 民法等 除基本法以外的法律如 计量法 质量法等 35 2 法规 包括行政法规 地方法规 行政法规 是国家最高行政机关 即国务院根据宪法与其它法律制定和颁布的有关国家行政管理活动中的各种规范 他不能与宪法 法律相抵触 它的效力仅次于宪法和法律 如 中华人民共和国计量法实施细则 中华人民共和国强制检定工作计量器具检定管理办法 等 地方法规 指地方国家权力机关根据本行政区域的具体情况和实际需要 在不与宪法 法律 行政法规相抵触的前提下制定 发布并报全国人大常委会备案的法规文件 如 北京市人大常委会制定的 北京市商用计量器具管理办法 等 36 3 规章 包括部门规章和地方规章 部门规章 指国务院各部门根据法律和国务院行政法规决定和命令 在本部门权限内按照规定程序所制定的规定 办法 实施细则等规范性文件 如 计量器具新产品管理办法 等 地方规章 是地方人民政府根据法律 行政法规 地方法规 按照规定程序所制定的适于本地区行政管理工作的规定 办法等规范性文件 如 北京市实施 中华人们共和国强制检定工作计量器具检定管理办法 的若干规定 等 37 4 三者的关系及计量法规体系三者关系 计量法规体系 38 二 计量法简介 中华人民共和国计量法 在1985年9月6日第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过 1985年9月6日中华人民共和国主席令第二十八号公布 并于1986年7月1日实施 中华人民共和国计量法 立法宗旨 加强计量监督管理 保证国家计量单位制的统一和量值的准确可靠 有利于生产 贸易和科学技术的发展 适应社会主义现代化的需要 维护国家 人民的利益 计量法6章35条 39 中华人民共和国计量法 六章三十五条 第一章总则第二章计量基准器具第三章计量器具管理第四章计量监督第五章法律责任第六章附则 违法的范围和处理 军队 国防科工业的计量监督管理不受 计量法 约束 国务院计量行政部门制定实施细则报国务院批准执行 实施时间 计量监督人员 机构和公正数据的设置与要求 制造 修理 进口计量器具的法定要求 宗旨 范围 采用的计量单位 计量管理 建立计量基准 标准 计量器具的权利 义务和要求 企事业单位计量标准器的设置和要求 强检与非强检计量器具的划分 计量法中对企事业单位计量器具管理提出了具体要求 40 1 企事业单位计量标准器的设置及考核 2 强检与非强检计量器具的划分 强检计量器具 县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量器具 部门和企事业单位使用的最高计量标准器 用于贸易交接 安全防护 医疗卫生 环境监测的计量器具 列入强检目录的工作计量器具 加油站强检计量器具 加油机 量油尺 温度计 密度计 加油站非强检计量器具 油罐 油罐汽车等 41 3 计量器具检定周期 p313 42 三 法定计量单位 1984年2月27日国务院颁布的 关于在我国统一实行法定计量单位命令 中所规定的 中华人民共和国法定计量单位 是我国新规定采用的法定计量单位 并且第一次明确使用了 法定计量单位 这个名称 它是以国际单位制单位为基础 并结合我国的具体国情适当地增加了一些其他单位而构成 1 单位制和国际单位制 单位制就是在选定了基本单位以后 再以一定的关系由基本单位构成一系列导出单位 这样的单位体系称为单位制 国际单位制是以长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度七个单位为基本单位 以平面角 立体角为导出单位 以及由上述单位导出的单位构成的单位制 43 2 法定计量单位 法定计量单位就是 国家以法令的形式规定强制使用或允许使用的计量单位 公元前221年 秦始皇颁布诏书 统一了度量衡即 斤 斗 秤 解放后 1959年6月25日国务院发布了 关于统一计量制度的命令 1984年2月27日国务院颁布了 关于在我国统一实行法定计量单位的命令 第一次使用了 法定计量单位 这个名词 凡属法定计量单位 在一个国家的任何地区 任何部门 任何机构和任何个人 都必须毫无例外地遵照采用 这就是法定计量单位 现在国际从事国际计量立法的协调组织是 国际法制计量组织 名称为 OIML 44 3 法定计量单位的主要特点和推行的重要意义 特点 法定计量单位具有结构简单 科学性强 使用方便和易于推广的特点 同时与国际上所采用的计量单位更加协调 目的 计量单位国际统一 使我国在国际交往中具有共的计量语言和交流工具 进而推动我国对外贸易 科技协作和文化交流的发展 4 法定计量单位的构成 按照国务院命令的规定 我国法定计量单位的构成如下 45 我国法定计量单位p12 国际单位制单位 国家选定的非国际单位制单位 上述单位构成的组合形式的单位 SI单位 SI单位的倍数单位 SI基本单位 SI导出单位 包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位 组合形式的导出单位 SI基本单位如下 我国法定计量单位 46 SI基本单位的名称 符号 定义p9 47 5 法定计量单位的使用方法 p14力的单位全称为 牛顿 简称 牛 温度的导出单位 摄氏度 简称 摄氏度 密度单位kg m3 读作 千克每立方米 读作 每 温度单位18 读作18摄氏度 长度单位 mm m 不应大写 只有升可大写 与1不混 单位来源人名时 符号大写 A 安培 Pa 帕斯卡 5 7m 不应写为5m 7m 1 70m 不应写成1m70或1m70cm等 错误的读法 将发动机的功率读作 马力 将速度读作 麦 将厘米读作 公分 将毫米读作 米毛 等 48 长度和体积单位 米 m 分米 dm 厘米 cm 毫米 mm 立方米 m3 立方分米 dm3 升 L 1m3 1000L1dm3 1L 与石油计量有关的法定计量单位 49 质量的物理定义 物体的质量是其含物质的多少 质量是物体的一种基本属性 与物体的状态 形状 温度 所处的空间位置变化无关 不同物体含有的物质的多少不一定相同 质量 mass 单位不同于重量 虽然都是以kg为单位 但质量相对于重量要小一点 中国 国家千克基准 在1965年由国际计量局检定 并由伦敦的stanton仪器公司加以调整 严格保存在北京中国计量科学院的质量标准库中 质量单位 千克 公斤 质量单位还有 克 g 吨 t 等 重量的物理定义 由于地心吸引力作用 而使物体具有向下的力 叫做重力 也叫重量 重力单位 牛 顿 质量与重量 50 国家千克基准直径为39mm 高度为39mm的圆柱体 铂和铱的合金物 51 密度 表示在一定温度下 单位体积物质在真空中的质量 单位 kg m3 公斤每立方米 g cm3 克每立方厘米 kg dm3 千克每立方分米 或 千克每升 温度 摄氏度 52 第一章计量基础知识 一 误差定义及表示方法1 误差公理测量结果都有误差 误差自始至终存在于一切科学试验的过程中 这就是误差公理 2 误差定义误差 测量值 真值真值是理想概念 通常是未知的 以下几种情况的真值 相对而言是可知的 理论真值 三角形直角为90 三角形内角和180 约定真值 长度单位定义 光在真空中1 299792458秒的时间间隔内行程的长度 相对真值 高一级标准量器的示值 第三节误差理论基础 53 3 误差表示方法 误差的表示方法主要有以下几种 绝对误差绝对误差 测量结果 真值 相对误差相对误差 绝对误差 被测量真值 100 例 量油尺测量1m的油高 测量值为1 001m 误差为0 001m 用同一把尺测量10m的油高 测量值为10 001m 则误差还是0 001m 不考虑尺本身的误差 可以看出 绝对误差相同 相对误差不同 以上例题可以看出 与绝对误差比 相对误差能更好地描述测量的准确程度 也就是后者的测量准确度高于前者 54 引用误差引用误差 测量仪器的绝对误差 特定值 100 修正值与偏差修正值 真值 未修正测量结果真值 未修正测量结果 修正值 未修正测量结果 误差修正值与误差的符号相反 55 修正值例题p18A 用量油尺测得油高为2584mm 已知该尺在2m处的修正值为 1 8mm 在3m处的修正值为 1 2mm 求修正后的实际油高 解 量油尺测量结果按照就近修约规则进行测量结果修正 按就近原则 油高实际值 2584mm 1 2mm 2582 8mm 2583mm 56 B 用石油玻璃温度计测得油罐内柴油温度为18 6 已知此温度计在10 和20 时的修正值分别为 0 2 和 0 1 求修正后的实际油温是多少 解 温度计测量结果要求采用比例内插法进行结果修正 修正值 0 2 0 1 0 2 20 10 18 6 10 0 058 0 1 油温实际值 18 6 0 1 18 7 57 C 用石油密度计测得90号汽油视密为0 7266g cm3 已知此密度计在0 7200g cm3分度的修正值是 0 0002g cm3 在0 7300g cm3分度的修正值是 0 0005g cm3 求修正后的视密度 解 密度计测量结果要求采用比例内插法进行结果修正 修正值 0 0002 0 0005 0 0002 0 7300 0 7200 0 7266 0 7200 0 000398g cm3 0 0004g cm3密度实际值 0 7266 0 0004 0 7270g cm3 58 二 产生误差的原因 人员误差 方法误差 环境误差 装置误差 误差 59 三 误差表现形式及分类 粗大误差 随机误差 系统误差 按误差特性分为 1 系统误差 在重复条件下 对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量真值之差 2 随机误差 测量结果与在重复性条件下 对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差 3 粗大误差 粗大误差是指明显超出规定条件下预期的误差 粗大误差又称过失误差或疏忽误差 60 4 误差的相互转换与分类 误差 系统误差 随机误差 粗大误差 按变化与否 按掌握程度分 前次随机误差 本次随机误差 恒定系统误差 可变系统误差 已定系统误差 未定系统误差 恒定系统误差 恒复系统误差 61 四 消除误差的方法 研究误差的目的是为了减少或消除误差 随机误差的消除 系统误差的消除 误差消除方法 粗大误差的消除 1 系统误差的消除 a 以修正值的方法对测量结果进行修正 b 在实验过程中消除一切产生误差的因素 c 在测量过程中 选择适当的测量方法 抵消系统误差 2 随机误差的消除 无限多次的增加测量次数时 如船舶计量 就会发现测量误差的算术平均值的极限为零 3 组大误差的剔除 测量列中的粗大误差应在做数据处理之前将其剔除 62 第一章计量基础知识 第四节计量数据处理 计量数据处理是计量工作的一个重要的环节 只有科学的数据处理 才能得到合理的测量结果 一 测量准确度 重复性 复现性与测量不确定度1 测量准确度 指测量结果与被测量真值的一致程度 用准确度高 低或符合 标准表示 精度的含义目前已废除 被准确度所代替2 测量结果的 重复性 指在相同测量条件下 对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性 63 3 测量结果的 复现性 指在改变了的测量条件下 同一被测量的测量结果之间的一致性 4 测量不确定度 指表征合理赋予被测量之值的分散性 与测量结果相联系的参数 测量不确定度评定与表示的方法的统一 是世界科技交流和国际贸易的迫切要求 它使各国进行的测量及其所得到的结果可以进行相互比对 取得相互承认或共识 64 二 确定测量结果的方法1 算数平均值与最小二乘法原理 算数平均值 最小二成法原理2 标准误差3 加权平均值4 中位值 65 三 测量结果的数字处理p271 有效数字概念 近似值 3 1415926 体积修正系数VCF 有效数字 0 33有效数字为2位 成品油计量中 成品油重量计算时数据处理的一般规定 油重单位为吨 t 时 则有效数字保留小数点后三位 油重单位为公斤 kg 时 则有效数字仅为整数 油品体积单位为立方米 m3 时 有效数字保留小数点后三位 体积单位为升 L 时 有效数字仅为整数 燃油加油机体积为升时 有效数字应保留小数点后二位 油温单位摄氏度 有效数字保留小数点后一位 油品密度单位为g cm3时 有效数字保留小数点后四位 油品密度单位为kg m3时 有效数字保留小数点后一位 66 2 数字修约规则p28数字修约规则是 五下舍去五上入 单进双去系整五 数字修约时 只能一次修约 不能逐次修约 经过修约的数字称为有效安全数字 例 数字保留位数修约后说明28 3987小数点后两位28 40五上入0 0084t小数点后三位0 008t五下舍7896 5kg整数位7896kg整五双弃17 75 小数点后一位17 8整五单进33 451小数点后一位33 5五上入 67 第二章油品基础知识 第一节石油的组成及物化特性 石油 原油 石油产品 石油定义一 按用途来说 是指原油 产品以及衍生物的总称 石油定义二 按化学组成来说 是指含C H化合物的复杂混合物 原油定义 是指从地底 或海底 下开采出来的未经过任何加工的石油 68 一 石油的组成1 石油的元素组成 石油主要由碳 C 氢 H 硫 S 氧 O 氮 N C H S O N 69 烃 烷烃 环烷烃 芳香烃 不饱和烃 含O N S化合物胶质 沥青质 非烃类 2 石油的烃类组成碳和氢是石油的主要组成部分 碳氢化合物又称 烃 70 二 石油产品常用理化指标1 汽油 馏程 是指油品在规定条件下蒸馏所得到的从初馏点到终馏点表示其蒸发特性的温度范围 汽油的馏程约为 35 205 71 蒸气压在一定的试验条件下 加热油品 当气 液两相处于动态平衡时液面上的蒸气称 饱和蒸气 饱和蒸气对容器的器壁产生的压力 称 饱和蒸气压 蒸气压不合格的汽油 安全性能差 蒸发损耗大 高温易气阻 是控制汽油蒸发性能不能过好的指标 72 控制汽油抗爆性能的指标 辛烷值用不同比例的正庚烷和异辛烷组成标准燃料 若所测试汽油的抗爆性能与某一标准燃料的抗爆性能相同 则该标准燃料中所含异辛烷体积百分数值为所测试汽油的辛烷值 测试方法研究法 RON 马达法 MON 抗爆指数 MON RON 2 73 什么是汽油的安定性能汽油的安定性能是指汽油在储存 运输 销售 或使用 过程中抵抗被氧化的能力或生成胶质的倾向性 高清洁汽油 加有清净剂的汽油清净剂是具有 清净 分散 抗氧 破乳 防锈复合多功能型添加剂 城市车用汽油加有清净剂 高清洁汽油 74 2 柴油 燃烧性 又叫发火性 表示柴油自燃能力 也称为柴油的抗爆性自燃点 在一定的试验条件下 加热油品 当油品蒸气与空气所形成的混合气没有遇到明火时 发生自行发火燃烧 此时油品的最低温度称 自燃点 75 十六烷值 是指和柴油燃料性能相同的标准燃烧中所含正十六烷的体积百分数 十六烷值与发动机工作关系 转速 1000r min45 55的轻柴油为宜 转速 1000r min35 49的重油 标准规定轻柴油十六烷值40 60之间 评定指标 76 闪点 在一定的试验条件下 加热油品 当油品蒸气与空气所形成的混合气遇到明火时 发生闪火 此时油品的最低温度称 闪点 标准中规定10号 5号 0号 10 20号柴油的闪点不低于55 35号 50号柴油的闪点不低于45 闭口闪点 77 是柴油重要的使用性能项目 它与柴油的供给量 雾化性 燃烧性和润滑性均有密切的关系 粘度过大则雾滴大 与空气混合不均匀 燃烧不完全形成积炭 如果粘度过小 雾化虽好 但喷射角大而近 也不能与空气混合完全 同时对喷油嘴等部件的润滑性能变差 增大磨损 粘度应适宜 78 凝点 冷滤点 是评定柴油低温流动性两个主要指标 我国柴油就是按凝点划分牌号的 冷滤点 在规定条件下试油遇冷通过滤网每分钟不足20mL的最高温度 可判断柴油的最低使用温度 79 凝点 冷滤点与牌号关系 80 石油成品油分类 石油成品油大致可分为以下五类 1 汽油 2 煤油 3 柴油 4 润滑油 5 润滑脂 81 三 石油及成品油特性 1易燃 5有毒 2易爆 4易产生静电 3易蒸发 82 第二章油品基础知识 第二节石油产品的分类 质量要求及管理 一 石油产品的分类 二 几种常用石油产品的质量要求及管理 1 质量要求 汽油 良好的蒸发性 足够的抗爆性 有一定的化学稳定性 较好的抗腐性 煤油 燃烧性好 吸油性良好 含硫量少 闪点不40 柴油 燃烧性好 蒸发性好 有合适的粘度 含硫量少小 稳定性好 溶剂油 润滑油 83 2 质量管理 油罐车运完汽油后再运柴油 如果汽油卸的不干净就会造成柴油的闭口闪点下降 有的会引起柴油闭口闪点不合格 如果柴油中混入的汽油过多还会导致柴油十六烷值降低 造成柴油发动机动力性能下降 油罐车运完柴油后再运汽油 柴油没卸干净会造成汽油的实际胶质 终馏点及残留量增高 如果柴油混入过多 会造成汽油辛烷值降低 抗爆性下降 因此要求加油站要专车专用 不能混运 减少轻组分蒸发和延缓氧化变质 防止混入水和杂造成油品变质 防止混油和容器污染变质 专车专用 84 第二章油品基础知识 第三节安全防护 一 认真贯彻中国石化集团公司安全生产的基本方针 安全第一 预防为主 全员动手 综合治理 二 安全管理的基本原则 四全原则 全员 全过程 全方位 全天候 三 计量员应具备的安全防护基本知识 1 自身安全防护 2 设备安全防护 3 操作时的安全防护 加油站服务承诺 计量准确 质量合格 环境整洁 安全快捷 85 第三章容器的分类及结构 第一节油罐 一 油罐的分类 球形体 卧式圆形体 立式园柱体 按几何形状划分 半地下罐 山洞式罐 地下罐 地上罐 按建造位置划分 非金属罐 金属罐 按建造材料划分 86 二 卧式油罐 87 园台顶 弧形顶 平顶 锥顶 球缺顶 半椭球顶 组成 端板 人孔 筒身 角钢 加强环 加强三角 88 卧式圆柱型金属油罐 人孔筒身板弧形顶加强环加强三角 顶部有 平顶 弧形顶 圆台顶 锥顶 球缺顶 半椭球顶 平顶 圆台顶 锥顶 半椭球顶 球缺顶 89 三 油罐及附属设备的使用要求1 油罐完好有有效的检定证书和容积表 罐体应无严重变形 无渗漏 罐体倾斜度不超过设计高度的1 油罐应具有有效期内的检定证书 2 附件齐全 保证油罐安全的轻油油罐和原油罐的专用附件 机械呼吸阀 呼吸阀挡板 阻火器 空气泡沫产生器 重油 润滑油油罐专用附件 通气管 起落架 加热器 机械搅拌器 3 卧式罐采用弹簧式呼吸阀4 球罐的检查 90 机械呼吸阀 油罐压力 大气压力 油罐压力 大气压力 阻火器 呼吸阀挡板 91 呼吸阀 92 空气泡沫产生器 计量口 呼吸阀挡板 93 阻火器 94 人孔 95 光孔 96 油罐接地装置 接地端头 引下线 接地干线与接地体组成的装置 移动容器接地装置 97 通气管 加热器 弹簧呼吸阀 机械搅拌器 98 第三章容器的分类及结构 第二节汽车油罐车 汽车罐车技术条件汽车油罐车的罐体应无渗漏 罐内清洁 罐体上的呼吸阀 人孔垫圈 放油管 放油阀 排污阀 接地线以及油泵和灭火器等附属设备齐全完好 99 国外油罐车 100 101 手柄 尺架 尺带 摇柄 尺鼓 转动钩 尺铊 一 量油尺1 量油尺的结构 第四章容器计量中的计量器具 第一节计量器具的工作原理及技术要求 102 103 三用尺 侧 液位高度 油温采样 104 2 量油尺的技术要求 尺带必须是低碳钢制尺带 尺带必须洁净 平整 尺带蚀刻数字清晰 均匀 垂直钢带边缘 表示分米 米刻线横贯尺的表面 厘米和毫米刻线为尺带宽的2 3和1 2 厘米 分米 米的分度必须标有数字 量油尺全长和最大允许误差符合规定 二 量水尺 量水尺应采用与金属摩擦不产生火花的金属材料制成 量水尺表面光洁 刻线清晰 可以垂直立在平面上 量水尺的长度为300mm 105 三 温度计1 温度用来表示物体冷热程度的量称为温度 衡量温度的标尺叫 温标 温标 摄氏温标 华氏温标 华氏温标 F 单位符号 冰融点 32 水沸点 212 间隔分度 180份 摄氏温标 t 单位符号 冰融点 0 水沸点 100 间隔温度 100份 国际实用温标 K 单位符号 T 使用摄氏温度表示 三者关系 F 32 9 5tt F 32 5 9T t 273 15 国际实用温标 106 2 温度计的种类温度计是利用物质随温度变化而变化的特性制成的 电阻式温度计 膨胀式温度计 热电偶温度计 辐射式温度计 压力式温度计 温度计种类 玻璃液体温度计 半导体点温计 热电势温度计 光学高温计 压力式温度计 3 玻璃液体温度计玻璃液体温度计是利用感温液体在透明玻璃感温泡和毛细管内的热膨胀作用来测量温度的温度计 107 安全泡 刻度 毛细管 感温泡 感温液体 14 0 13 0 12 0 11 0 1 C 0 2 C 用来表示物体冷热程度的量 称为 温度 技术要求 全浸式温度计读数时要求温度计试值以下部分应全部浸在测温介质内 玻璃温度计应光洁透明 不得有裂痕和影响强度的缺陷 刻线应清晰 数字清楚 毛细管内的液柱不得中断 108 四 石油密度计密度计是用来测量液体密度的 用于测量石油密度的密度计称 石油密度计 1 密度计的结构和工作原理密度计又称 浮计 0 7200 0 7300 0 7400 1 0 05 0 10 示值 0 10 0 01 0 004 0 005 石油密度计是用于测量液体石油成品油密度的计量器具 干管 躯体 压载室 阿基米德原理制造密度计 109 阿基米德原理 液体对浸在其中的物体的浮力 等于被物体所排开的同体积液体的重量 110 2 石油密度计的种类及技术要求 石油密度计的技术要求 计量贸易交接使用SY 02或SY 05型的石油密度计 111 第四章容器计量中的计量器具 第二节计量器具的使用规定 一 量油尺的使用规定在使用量油尺前 应检查量油尺是否合格 使用中的量油尺必须符合以下规定 尺带不许扭折 弯曲及连接不良 刻度线 数字应清晰 尺砣尖部无损坏 有检定周期内的修正值表 使用量油尺前应校对量油尺零位 并检查量油尺与挂钩是否连接牢固 112 二 温度计的使用规定油品交接计量应选择最小分度值为0 2 的玻璃棒式全浸式水银温度计 始用中的温度计应符合以下规定 玻璃棒式温度计第二内毛细管水银柱不许断裂 感温泡无断裂 温度计的刻线和数据应该清晰 有检定周期内的修正值 三 密度计的使用规定 密度计的玻璃应光洁 透明 无裂痕和其他影响读数的缺陷 密度计的分度标尺刻线和数字清晰 标尺尺条应牢固的帖于干管内壁 并应有判断标尺是否发生移动的标记 密度计的金属弹丸不得有明显的移动 应有检定周期内的修正值表 密度计 检定周期最长不超过两年 用于贸易交接的石油计量器具检定周期为一年 113 第五章容器计量的计量方法 第一节容器内的液位测量 一 容器内石油静态计量的有关术语 石油静态计量 石油在容器中处于静态状态下的计量 检尺口 又称计量口 容器顶部的一个口 用于人工测量液位 液温和采样的地方 参照点 在检尺口上的一个固定的点或标记 既丛该点起进行计量 检尺点 基准点 在容器底部量油尺测量液位时 量油尺尺砣接触的点叫检尺点 油高 从油品的液面到检尺点的距离 水高 从油 水界面到检尺点的距离 114 参照高度 从参照点到基准点的距离 检实尺 用量油尺直接测量容器内液面至检尺点的距离的过程 检空尺 测量参照点至罐内液高 空距 的过程 试油膏 可以清晰的反映油品位置的的显示剂 试水高 一种遇水变色的而不与油发生反映的试剂 可以显示容器底部的明水的位置 空距 从参照点到容器内液面的距离 修正值 为消除或减少系统误差 用代数法加未修正的测量结果上的枝值 115 水运 汽运 油罐 油罐 油罐 铁路 管输 116 容量法 衡量法 体积 重量法 该方法适用于油库 加油站成品油的收发存计量 国际上石油成品油计量方法主要有三种 按照作业要求计量分为 1 交接计量 2 盘点计量 3 中间计量 117 二 油高测量油高测量应符合GB T13894 92 石油和液体石油产品液位测量法 手工法 的规定 1 操作前的准备 A 首先检查计量器具及试剂是否合格和齐全 B 了解被测量储罐及连接管线的储油情况及稳定时间 C 油品交接计量前 应先排放罐底游离水 2 操作方法和要求 计量方法 量空高 量实高 汽 煤 柴油和轻质润滑油 原油 重质燃料油 重质润滑油 118 检尺点 参照点 计量口 油高 水高 D C B A E H1 H L L1 油品 容器空间 119 测量要求 量实高 选择量油尺 计量结果1 重复一遍 油罐重新标定 提尺读数 核实参照高度 规范下尺 确定计量口 相符 1mm 计量结果2 N Y Y N 量空高 记录结果 记录要求 检尺读数精确到mm 记录应有检尺日期 时间 容器编号 成品油名称 管线状态等有关内容 空高测量公式 H1 H L L1式中 H1 油面高度 H 容器参照高度 L 尺带下尺高度 L1 尺带浸油深度 120 3 其它规定 检尺部位 油面稳定时间 121 三 容器内底水的测量 擦净量水尺 停留5 30秒 垂直停留罐底部 规范下尺 涂上试水膏 提尺读数 122 第五章容器计量的计量方法 第二节容器内的油品温度测量 一 油温测量油温操作应符合GB 8927 88 石油和液体石油产品温度测量法 的规定1 测温部位 123 杯盒温度计装置 124 2 测温停留时间 温度计装置的浸没时间 二 测温要求 提起杯盒温度计时要迅速 一般杯盒温度计自离开测温点到读数 时间不应该超过10s 读数时要使杯盒温度计垂直 以防保温盒内的液体洒出 视线应与温度计玻璃棒垂直并与水银柱顶端相切 先读小叔 后读大数 读数应精确到0 1 125 第五章容器计量的计量方法 第三节油品密度和含水量的测量 一 容器内的油品取样油品取样操作应符合GB T4756 1998 石油液体手工取样法 中的规定 1 取样前的准备 选择清洁干燥 不渗漏 耐腐蚀 并有足够强度 容量适合的取样器 选择封闭良好的收集器 即广口瓶 2 取样部位 126 采样器 127 油品取样部位和取样分数 3 取样方法和操作注意事项 取样时 先用待取样的油品冲洗采样器一次 按规定取样 广口瓶应有足够的容量 取样结束至少留有10 的空间 试样应装两瓶供分析和仲裁使用 并贴好 填全标签内容 按操作规程和安全规定执行操作 128 二 油品密度的测定油品密度的测定应符合GB T1884 2000 原油和液体石油产品密度实验室测定法 密度计法 的规定 1 术语 密度 在一定温度下 单位体积所含物质的质量 用 t表示 试验温度 在读取密度计读数时的液体试样温度 用t 表示 单位为 视密度 在试验温度下玻璃密度计在液体试样中的读数 用 t 表示 标准密度 我国规定在20 下的密度为标准密度 用 20表示 常用单位为kg m3 g cm3 129 2 油品密度测定法 0 7200 0 7300 0 7400 弯月面上缘读数 液体的水平面 弯月面 130 水平 131 由下向上看 132 玻璃量筒 133 视密度读数要求 A 在油品计量测定密度时 试验温度应与容器实际温度不得相差 3 B 按规范读取密度计数值 应估读至0 0001g cm3 C 测量完视密度后立即测量试验温度 D 视密度测定要测定两次 两次的温度值不得相差0 5 视密度值不得相差0 0005g cm3 E 测试密度计时 保持清洁干管 未浸油干管沾油高度不得超过密度计两个分度 134 第六章容器计量的计算方法 第一节油品计算基础知识 一 术语1 标准温度 确定某些随温度变化的物理量时选定的一个参照温度 我国规定20 为标准温度 2 计量温度 t 储油容器或管线内的油品在计量时的温度 用t表示 单位 3 计量体积 Vt 在计量温度下 测量得到的储油容器或管线内的油品的体积 用Vt表示 3 标准体积 V20 在标准温度下的体积 用V20表示 单位m3 4 体积休整系数 VCF20 石油在标准温度下的体积与其在非标准温度下的体积之比 用VCF20表示 135 6 石油在空气中的质量 空气中的重量 商业质量 表示石油数量的实用单位 等于油品在空气中称重时与之平衡的砝码的质量 为了准确计算油品质量 常常采用空气浮力修正值或换算系数 对石油在空气中的质量进行修正 二 油量计算扣除空气浮力的方法1 空气中的质量和空气浮力在油量计算中的影响m V 在生活和贸易中对油品数量的衡量都是在空气中进行的 这就使油品被 称 出来的质量永远都比它真正的 理论上的质量小 这个用砝码衡量的质量 被称为 空气中的质量 空气中的重量 或者 商业质量 在油量计算中 为了修正这种因空气浮力而对油品计算产生的影响 可以采用空气浮力修正值 1 1kg m3 和真空中的质量换算到空气中重量换算系数 F 这两种方法 136