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1、Excel 在原油标准密度与体积修正系数插值计算中的应用 The Application of Excel i n Solvi ng Problems of sta nda rd De nsity a nd Vol ume Adj ustme nt a bout Cr ude Oil王顺利(新疆计量测试研究院流量一所 ,新疆 乌鲁木齐 830011)摘 要 : 本文介绍了如何利用 Excel 来完成原油标准密度与体积修正系数的插值计算 ,文中给出了计算的公式及电子表格的设计方法 ,只需输入试温 值 、 视密值和油温值 ,电子表格就可以自动查表 、 数据处理及插值运算 ,得出需用值 ,为后续原油
2、纯油量计算奠定基础 。关键词 : Excel ;标准密度 ;插值计算1线性插值算法在油品标准密度计算中的应用线性插值计算是数据分析中的重要内容 ,实际检测 与测试计算过程中 ,应用尤为广泛 ,在油品质量计算公式 中 ,需要计算出交接油品的标准密度值与体积修正修正系数值 , 此时可以利用 Excel 来自动对输入的已知参数 进行查表 、 数据处理和插值计算得出标准值 。在油品交接计量中 ,根据油品的密度值和体积值计 算出油品质量值 ,但是在不同的温度下 ,油品的密度在发 生着变化 ,特定的温度值对应特定的视密度值 ,为了交接计量的统一性 ,需要将油品的密度计算到标准值状态下 。 油品的标准密度由
3、视密值和视试温值插值计算得出 ,插 值计算公式为 :设计算法 ,输入完成后 ,如表 2 所示 。表 1表 2A BZ CA CB CC CD CE CF 20上 - 20基930109321093410936109381094010942101 2 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 6520 =20基 + ( t测 - t基 )25100 38100 38125 38150 38175 39100 39125 39150 39175 40100 40125 40150 40175- t上 t基019872 019870 019868 019867 019865
4、019863 019861 019859 019858 019856 019854 019852019872 019871 019869 019867 019865 019864 019862 019860 019858 019856 019855 019853019873 019871 019870 019868 019866 019864 019862 019861 019859 019857 019855 019854019874 019872 019870 019869 019867 019865 019863 019861 019859 019858 019856 019854019
5、874 019872 019871 019869 019867 019865 019864 019862 019860 019858 019857 019855019875 019873 019871 019869 019868 019866 019864 019862 019861 019859 019857 019855019875 019873 019872 019870 019868 019866 019865 019863 019861 019860 019858 019856式中 : t测 测得的视密度值 ; t基 测得值十分位 至千分位表载值相同的 t 值 ( 含义为 :与测得的
6、视密度 值最接近 , 且比视密度值小) ; t上 邻近并大于 t基 的 t 值 ;20基 t基 相 对 应 的20 值 ;20上 t上 相 对 应 的 20值 。2 Excel 表格设计和函数公式的应用原油标准密度与体积修正系数计算均由表 1 和表 2的 Excel 电子表格来完成 , 根据插值计算方法设计好的 表格与数据库见表 1 和表 2 ,下面将该表的计算公式及 主要设计方法作一介绍 :(1) 在 D4 中输入试温值 ,此处的值为修正后的温度 值 ,F4 中输入修正后的视密值 ,同样视密值为密度计与 弯月面修正后的数值 ,如表 1 所示 。(2) 在 D11 中输入油品温度值 ,同样为修
7、正后值 , F11 为标准密度值 ,标准密度插值计算完成后自动加载次值 于当前单元格中 。(3) 分别建立新的工作表 ,完成 59A - 原油标准密度 表 与 60A - 原油体积修正系数表 数据库建立 ,此表不66 41100 019851 019851 019852 019852 019853 019854 019854 (4) 在 J 16 中输入 “ = MATCH (D4 ,Density ! A1 :A272 ,1) ”,可获得试温值的下线值所在的行 。在 K16 中输入 “ = INDEX (Density ! A1 : A272 ,J 16 ,1) ”,可获得试温值的 下限值
8、。 (5) 在 J 10 中输入 “ = MATCH ( F4 ,Density ! A1 : DD1 ,1) ”,可获得视密值的下线值所在的行 。在 K10 中输入 “ = INDEX ( Density ! A1 : DD1 ,J 10) ”, 可获得视密值的下 线值 。(6) 在 K4 中输入 “ = INDEX (Density ! A1 :DD272 ,J 4 , J 10) ”,在 K5 中 输 入 “ = INDEX ( Density ! A1 : DD272 ,J 4 , J 11) ” 读取标准密度值的上线值与下线值 。计量与测试技术2010 年第 37 卷第 7 期10(
9、7) 在 F6 中输入 “ = K4 + ( K5 - K4) / ( K11 - K10) 3 ( F4 - K10) ”, 可获得标准密度值 , 原油标准密度为内插 法计算所得 。 (8) 分别在 P16 和 P10 中输入与 J 16 和 J 10 中完全雷 同的公式 ,获得 D11 油温所对应的体积修正值 。 (9) 在 F13 中输入 “ = Q4 + (Q5 - Q4) / (Q11 - Q10) 3 ( F11 - Q10) ”,完成体积修正值的插值计算 。 关于该电子表格中的数据对齐方式 、 文字字体类型 、 数字的显示位数及数字显示形式的设置在此不再说明 。 到此 ,表格制作
10、完成 ,只需要输入试温 、 视密和油温值即可自 动查表 、 插值计算 、 数据处理得到标准密度值和体积修正系 数值 ,节约时间 ,减少人为查表带来的误差或错误 。3Excel 在原油纯油量计算中数据处理的应用 理论上 ,根据密度的定义 ,只是将石油在某一温度下 的体积与该温度下的密度相乘 , 即可得到石油的质量 。 而实际交接中对油品数量的衡量都是在空气中进行的 , 多是在不同环境温度下进行的 ,所以为求一个标准的质 量 ,需要将视密换算成标准密度值 ,需要将体积修正到标 准体积下的同一个基准值 ,标准的密度与标准的体积之 积即为原油标准质量值 。 如表 1 制作的电子表格 , 在 D4 中输
11、入试验温度值26120 ,在 F4 中 输 入 视 密 度 79710kg/ m3 , 电 子 表 格 查 表 、 数据处理及插值计算完成后赋值给单元格 K4 并打印显示 ,即可得到该试温和视密值所对应的标准密度值 8011710kg/ m3 。4结束语 对于类似的数据处理和算法 ,完全可以在电子表格 下建立数据库 , 通过在 Excel 环境中编写公式和部分程 序得到所需要的数据处理结果 ,对查表插值计算大大减 少了用手工计算的重复性和繁琐工作 ,可自动计算出所 需要的数据 ,减少了人为计算过程中的偶然错误 ,在编写 公式时 ,对于雷同的算法 ,可将相关单元格中的公式进行 复制或修改 ,十分
12、方便快捷 。这种利用工程软件来处理 大量数据计算的方法 ,可以在计量检测中有更大的推广 应用 ,如铁路罐车油品质量计量 、 汽车罐车油品质量计量 以及立式罐车油品质量计量不确定度评定计算中都可以 应用 。参考文献123杨开科著. Excel2003 使用详解M. 人民邮电出版社 ,2009 .肖素琴著. 油品计量员读本M. 中国石化出版社 ,2005 .任中海 , 刘鑫在. Excel 表 格 中 应 用 函 数 HLOOK UP 自 动 查 算 数 据J . 黑龙江水利科技 ,2007 .4 洪东旭. 对汽车油罐车容量检定中插值算法的研究 J . 检定与规 程 ,2002 .作者简介 :王顺
13、利 ,男 ,助理工程师 。工作单位 : 新疆计量测试研究院流量 第一测试研究所 。通讯地址 :830011 新疆乌鲁木齐北京南路 40 号附 9 号 。收稿时间 :2010 - 06 - 17(上接第 8 页)(2) 不可调焦的辐射温度计 ,按照说明书相关的光路 图和黑体炉口径可计算出辐射温度计最大的检定距离 。按规程相关要求 ,黑体炉口径大于被测目标直径的 1125倍 ,在计算过程中要注意将黑体炉口径除以 1125 。 假设黑体路腔口直径为 60 ,辐射温度计的光路图如图 1 所示 :2检定过程的控制(1) 标准器的选择 :国内辐射温度计的检定一般选取 接触式的 ,检定中低温量程的辐射温度计
14、可选取二等铂 电阻温度计作为参考标准器 ,中高温量程的辐射温度计 可选取二等铂铑 10 - 铂热电偶作为参考标准器 。因为辐射温度计的光路不可见 ,为了便于操作 ,辐射源靶面直 径要大于测量目标直径的 1125 倍 。(2) 检定过程中经发现有的送检仪器外观一摸一样 ,甚至型号都一样 ,但往往量程是双量程 ,仪器的分辨力也 不一样 。因此温度检定点也随之调整 ,在不能判别仪器 正确信息时应上网查询 ,在检定时务必掌握被检仪器的 正确信息 。 (3) 检定时 ,应关注每个细节 。例如电池电量不足时 应及时更换 ,不能偷懒 。还有温度检定点的顺序控制等 等 ,每个环节都会影响着最终检定结果 。总之
15、 ,辐射温度计的检定 ,设计到温度 、 电学 、 光学等多 方面的专业知识 ,只有做到勤积累 ,细观察 ,充分掌握标准 器 ,被检仪器的性能特点 ,才能在检定中做到量值准确可靠 。图 1镜头到目标的距离/ m 最大目标直径 :60/ 1125 = 48mm由光路图可计算出镜头直径 :( 127 - d) / 2 ( 71 - d) / 2=, d = 15mm30001500作者简介 :朱光 ,男 ,工程师 。工作单位 : 南京市计量监督检测院 。通讯地 址 :210037 南京市龙蟠路新庄村 57 号 。 张银鹏 ,南京市计量监督检测院 ( 南京 210037) 。收稿时间 :2010 - 06 - 08根据最大目标直径和镜头直径计算最大距离 L :(48 - 25) / 2 = (71 - 15) / 2 , L = 884mm L1500
