熱能表檢定工作中的有關(guān)技術(shù)問題的探討

鄭志宇

摘 要：隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的提高，供暖技術(shù)也有了極大的進(jìn)步，并且已經(jīng)實現(xiàn)了供暖計量目標(biāo)。熱能表是供暖的基本計量器具，用于貿(mào)易結(jié)算，熱能表計量的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到供熱單位和用戶的利益。因此熱能表的計量檢定工作越來越受到人們的關(guān)注，本文將對熱能表檢定方法和檢定技術(shù)進(jìn)行具體的分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：熱能表;計量檢定;檢定方法;檢定技術(shù)

中圖分類號： N945.2 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2016）30-163-2

0 ?引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國城鎮(zhèn)的供暖技術(shù)得到極大的進(jìn)步。目前，我國城鎮(zhèn)推行集中化供熱機制，有利于提升供熱質(zhì)量，但也對供熱計量提出了更高的要求。熱能表與水表、電表一樣都是計量收費是主要器具，具有貿(mào)易結(jié)算特征，因此必須保證熱能表計量的準(zhǔn)確性，有效保證供熱單位和居民用戶的利益。這要求相關(guān)單位必須重視熱能表的檢定工作，基于此，我國已經(jīng)將熱能表的檢定歸入了強制檢點產(chǎn)品目錄，同時也對熱能表的檢定提出了規(guī)范化要求。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對原來的熱能表檢定裝置及方法提出了更高的要求，因此加強對熱能表計量檢定技術(shù)和方法的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 ?熱能表構(gòu)成分析

熱能表顧名思義主要指的是對參與熱交換的水所吸收和放出的熱量進(jìn)行測量的一種設(shè)備，并且實現(xiàn)了數(shù)字化測量，結(jié)果作為向用戶收費的依據(jù)。熱能表一般安裝在熱交換回路的出水口或進(jìn)水口，從而有效測量消耗掉的熱量，并且具有明顯的貿(mào)易結(jié)算特點。

一般來說，熱能表有溫度傳感器、流量傳感器以及計算器三部分構(gòu)成。其主要工作流程：首先，通過配對的溫度傳感器，分別測量熱交換系統(tǒng)中出水口和入水口的水介質(zhì)的溫度信號;其次，在測得溫度值之后，再利用流量傳感器對供熱介質(zhì)流量變化進(jìn)行測量;最后，利用計算機計算收集到的溫度信息和流量信息，并呈現(xiàn)最后的計算結(jié)果，即熱能表顯示屏中出現(xiàn)的數(shù)字。

2 ?熱能表檢定條件和檢定方法

2.1 熱能表檢定條件

目前，我國相關(guān)部門已經(jīng)對熱能表檢定工作做出了明確的要求，并且根據(jù)其工作性能，對其檢定條件也有一定的要求。首先，利用恒溫槽有效調(diào)節(jié)溫度，使其與溫場條件相似，并且將控溫水箱內(nèi)的溫度控制在50℃左右，上下偏差不要超過5℃;同時，還要創(chuàng)造適宜的流量測量條件，在不同流量下對熱能表進(jìn)行檢定。其次是對熱能表中的流量傳感器進(jìn)行檢定，其誤差值確定方法主要有兩種，一是利用電子天平稱換算體積與熱能表流量傳感器體積相比較;二是，用標(biāo)準(zhǔn)表測量體積與熱能表流量傳感器的體積相比較。熱能表配對溫度傳感器誤差值的確定主要是通過和二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計相比較的方式。熱能表計算器誤差的確定方法主要是以標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器與電阻箱為模擬信號，利用理論公式計算出實際熱量值，并將該值與熱能表計算器的顯示數(shù)值相比較，得出誤差。最后，通過流量傳感器、溫度傳感器以及計算器三部分誤差值的計算，可有效判定熱能表最終的計量性能。

2.2 分體檢定方法

熱能表由許多不同的構(gòu)件組成，每一部分的質(zhì)量都會影響到熱能表最后的測量結(jié)果，因此必須確保熱能表各個組成部件的質(zhì)量。分體檢定方法顧名思義就是對熱能表各構(gòu)成部件分別檢定的方法。并且要求熱能表的計量準(zhǔn)確度不能超過誤差，這是在正常流量條件下所卻確定的，而熱能表的流量傳感器誤差要不超過5%，這是在任何工作條件下都需要遵守的要求。

同時，分體檢定方法與其他檢定方法相比具有較為明顯的優(yōu)勢，即操作簡單、便捷，并且運用條件較為的成熟。但是在利用分體檢定方法檢定熱能表時，還需要注意以下問題：一是，熱能表是由眾多個體部件構(gòu)成，各個部件之間具有明顯的關(guān)聯(lián)性特點。因此在檢定的過程中不僅要保證各個部件的質(zhì)量，還要確保其部件能夠完美配合，正確的安裝在管路系統(tǒng)中。二是，構(gòu)成熱能表的傳感器較多，其使用范圍和檢定要求存在很大的差異，致使在不同的工作條件下，出現(xiàn)的差異較為明顯，及時在檢定之前采取了預(yù)防措施，也沒有起到很好的效果，致使分體檢定難度系數(shù)增加。例如在使用熱能表測量時一般不會采用絕熱保護(hù)，如果將金屬套管應(yīng)用于供暖管路中，將會造成嚴(yán)重的測量誤差，傳感器的感應(yīng)也會出現(xiàn)較大的錯誤，導(dǎo)致熱能表測量失真。

2.3 整體檢定法

整體檢定法是與分體檢定法相反的，它將熱能表看作一個整體，直接對其顯示的熱量值進(jìn)行評定，這也是目前使用最多的熱能表計量檢定方法。整體檢定方法可以在實際應(yīng)用條件下對熱能表的準(zhǔn)確度進(jìn)行檢定，從而得到真實有效的質(zhì)量評價，在熱能表常規(guī)檢定中應(yīng)用十分普遍，這也是整體檢定法最大的優(yōu)勢。但是這種檢定方法存在明顯的弊端，即該檢定方法是在熱能表組裝完成之后進(jìn)行的，這也導(dǎo)致各個部件對熱能表整體質(zhì)量的影響，只能對熱能表整體測量效果進(jìn)行檢定。也正是因為只對熱能表的整體精度進(jìn)行檢定，不關(guān)注熱能表各個構(gòu)成部分的質(zhì)量，這種檢定方法用時減短，工作效率相較體檢定方法具有較大的提高。

3 ?熱能表檢定技術(shù)

目前，我國的熱能表檢定技術(shù)發(fā)展時間還比較短，熱能表的檢定效率較低，尤其是當(dāng)前的熱能表檢定裝置無法滿足熱能表檢定工作的質(zhì)量要求。目前，我國熱能表檢定裝置主要包含熱水循環(huán)穩(wěn)壓系統(tǒng)、電磁流量計副標(biāo)準(zhǔn)器、二等標(biāo)準(zhǔn)鉑熱電阻溫度計、電子秤主標(biāo)準(zhǔn)器、多用數(shù)字表以及一些輔助設(shè)備等，根據(jù)熱能表的工作原理以及計量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計量檢定工作。下文將對熱能表檢定裝置的應(yīng)用進(jìn)行具體的分析。

3.1 流量傳感器的流量系數(shù)

自動修正和誤差特性檢定采用質(zhì)量法原理，通過高精度電子秤稱量流經(jīng)被檢熱能表流量傳感器每個規(guī)定的流量點的真實水量，然后通過用該水量值分別與通過各個光電接口讀到的每個熱能表的流量特征參數(shù)，計算出每個表的儀表系數(shù)后，重新通過光電讀寫頭將儀表系數(shù)分別寫人到每個熱能表進(jìn)行流量儀表系數(shù)的修正。在完成修正工作后，再重新進(jìn)行各個規(guī)定流量點的誤差特性的自動評定，從而最終得到流量誤差檢定的結(jié)果。

3.2 熱能表新型檢定

裝置及其檢定方法的實現(xiàn)解決了目前缺乏通信接口，特別是缺乏光電通信接口的熱能表檢定裝置檢測效率較低的問題。該裝置不僅能夠自動檢定熱能表的誤差，而且可以對每個熱能表的儀表系數(shù)進(jìn)行自動修正，在完成儀表系數(shù)的修正后，再進(jìn)行熱能表誤差特性的自動評定，從而真正實現(xiàn)了修正儀表案數(shù)和檢定誤差特性兩項工作的一次性完成。

4 ?熱能表檢定裝置的發(fā)展思路

目前，我國熱能表檢定技術(shù)還有很多地方亟待改善，尤其是在自動化、智能化發(fā)展方面存在嚴(yán)重的不足。當(dāng)前國內(nèi)的熱能表檢定方法工作效率不高，依靠人力資源，無法做到大批量的一次性有效檢定。因此我國熱能表計量檢定裝置需要不斷發(fā)展，構(gòu)建科學(xué)、先進(jìn)的自動檢定裝置迫在眉睫。并且自動檢定裝置還需要滿足以下兩方面的需求：一是，檢定裝置應(yīng)該配置光電讀寫頭，從而實現(xiàn)對熱能進(jìn)行自動記錄和檢定。二是，為了提高熱能表檢定裝置的使用性、有效性，自動檢定裝置必須滿足對熱能量表中流量感應(yīng)器和溫度感應(yīng)器系數(shù)的自動修正效能。為了實現(xiàn)上述功能，熱能表檢定裝置和技術(shù)需要依據(jù)熱能表的結(jié)構(gòu)特點，在遵循相關(guān)檢定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對熱能表中的傳感器系數(shù)進(jìn)行檢定。

同時，可以建立一套自動檢定系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以對熱能流量傳感器的儀表系統(tǒng)進(jìn)行修正，檢定出誤差特性。該系統(tǒng)包括四大部分，即數(shù)據(jù)采集模塊、運行控制模塊、以及環(huán)境控制模塊與其他輔助設(shè)備。其中，數(shù)據(jù)采集模塊包括光電讀寫頭以及通信接口，其主要作用就是將受檢熱能表所采集的相關(guān)參數(shù)、流量以及溫度作為標(biāo)準(zhǔn)表的高精度電子秤以及標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度傳感器的讀數(shù);運行控制模塊的主要作用是參照儀表系數(shù)修正因子與誤差特性的判定，對電磁閥門的開關(guān)動作進(jìn)行控制，保證測試過程中的水在流經(jīng)受檢熱能表時是定量的;而環(huán)境控制模塊包括溫度傳感器與壓力變送器，其主要作用是對水箱溫度以及管道壓力進(jìn)行檢測，保證熱能計量檢測系統(tǒng)的運作條件可以滿足相關(guān)檢定標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程。

5 ?結(jié)語

綜上所述，熱能表計量檢定在我國的發(fā)展時間還比較短，且專業(yè)性要求較高，在實際的檢定過程中存在一些不足，其檢定效率以及檢定質(zhì)量都存在很大的不穩(wěn)定性。因此，為了有效保證熱能表計量的準(zhǔn)確性，加大熱能表檢定技術(shù)以及檢定裝置的研究，不斷優(yōu)化和完善熱能表計量檢定工作，才能保證檢定結(jié)果的有效性、科學(xué)性。

參 考 文 獻(xiàn)

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