淺（qiǎn）談流量（liàng）計的特點及在線校準分析
點擊次數：1907 發布時間：2020-07-07 10:10:17
摘要： 統計了供熱行業使用的熱量計量儀表（biǎo）的種類、 工作原理、 性（xìng）能特點、 工作範圍， 介紹了（le）現場在線校準熱量儀表的方法， 總結了現場校準熱量儀表（biǎo）的校準經驗和遇到的問題， 分析了現場校準熱量儀表的熱量示值誤差。
隨著我（wǒ）國供熱計量的（de）不斷深（shēn）化， 流量計和熱量表（biǎo）應用越來越（yuè）多， 而隨著（zhe）我國節能減排工作的開展， 企業管理由（yóu）粗放（fàng）型向集約精細型轉變， 對精確計量熱量有著迫切需求。 熱量（liàng）計量儀表用於發電廠、供熱公司、 用熱企事業單位（wèi）的供熱回路中熱水熱量的計量。 我（wǒ）省（shěng）現在很多熱電廠、 供（gòng）熱公司都開始安（ān）裝流量計和（hé）熱（rè）量表， 供（gòng）熱和用（yòng）熱（rè）企業都急需熱水熱量值的溯源（yuán）問題（tí）。
1 熱量儀表的（de）種類及其特點
目前供熱行業內使（shǐ）用的熱量計量儀表按工作原理主要分為超聲波式、 電磁式、 差壓式， 其特點見表 1 。 熱量計（jì）量儀表按結構可分（fèn）為一體（tǐ）式和分體式， 一體式熱量表將一支入口或出（chū）口溫度傳感器嵌入（rù）到流量傳感器管道中， 並配有專門的（de）計算器進行（háng）熱量計算（suàn）； 分體式熱量表采用單獨（dú）的流量傳感器， 包括超聲波流量計、 電磁流量計、 差壓流量計、流量計（jì）等， 溫度（dù）測量采用單獨的鉑（bó）電阻溫度計或溫度變送器測量（liàng）供回水管道溫度， 再配備熱量（liàng）積算儀進行溫度和（hé）流量信號采集得到熱量值。
2 標準裝置簡介
為了滿足我省對熱量（liàng）儀表（biǎo）熱量參數校準的需求，我院自主（zhǔ）開發設計了一（yī）套熱量在線校準裝置（zhì）。 該裝置以便攜式超（chāo）聲波流量計為流量（liàng）標準器，高精度鉑電阻溫度計為測溫標準器，利用超聲波流（liú）量計測量供熱回路中的熱水流量，現場型製冷恒溫槽提供模擬供水、回水的恒溫溫（wēn）場，由（yóu）高精度鉑（bó）電（diàn）阻溫度計測量溫場實際溫（wēn）度，用便攜式工控機采集便攜式超聲波流量計的流量信號和高精度鉑電阻溫度計的溫（wēn）度信號， 實時計算（suàn）出標準熱量值，從而實現對被測熱量儀表的熱量校準。
利用這（zhè）套熱量在線校準裝置，對省內多家企（qǐ）事業單位的熱量儀表進行了（le）在線（xiàn）校準試驗， 現場在線校準的熱量儀（yí）表的口徑範圍從 DN400~DN900 ，積累了（le）大量的現場工作經（jīng）驗。由（yóu）於熱（rè）量儀表通常為供熱主管線，要適應長距離管（guǎn）道（dào）輸送時、低（dī）流速的特殊要求，因此管道內介質流速通常較低，一般不超過 1 m/s ，為了適應現場流量測量的準確度要求，對便攜式超聲波流量計用（yòng）我院的水流量標準裝置進行了低流速下（xià）的校準（zhǔn），準確（què）度能達到 0.5 級。 由於我省地（dì）處北方（fāng），冬季室外環境寒冷，而熱量儀表通常安裝在室外的（de）計量井內， 所以對提供恒溫溫場的恒溫槽要求較高，因此采用了溫度波動（dòng）性達到 0.01 ℃/10 min 的（de）恒溫水槽。有時熱量儀表安裝（zhuāng）在比較偏僻的位置，現場校準時恒溫槽的用電情（qíng）況不能得到保證， 因此現場校準（zhǔn）時還需要攜帶長距離線盤以解決用電問題。
3 檢測結果分析
經過一個采暖期的（de）現場校準， 對（duì）我省沈（shěn）陽、 大（dà）連、撫順、 朝陽的不同類型的熱量儀表的熱量校準（zhǔn）結果進行了匯總， 如表 2 所示。
從表中可以看出，熱量校準誤差基本（běn）都在 2% 以內，對其進行分析，發現誤差來源如（rú）下：
（ 1 ）熱量測量誤差主要（yào）來自便攜式超聲波流量計，因現場管道內壁水鏽較多，對超聲波（bō）流量計的測量造成較大影響；
（ 2 ）現場環境（jìng）溫度對（duì）介質溫度測量影響也較大。對熱量儀表在戶外的情況，應盡量選擇在天氣（qì）溫度較高（gāo）時測量，以減少環境溫度造成的影響；
（ 3 ）由於熱量儀表通（tōng）常采用 GJ 為計量單位，計量單位較大， 因（yīn）此（cǐ）讀數的（de）分辨力影響要通過加（jiā）大校準時間來減少， 但也要考（kǎo）慮環境溫度由於（yú）校準時間延長對其他（tā）設備的影響，所以檢測時間也不易（yì）過長。
4 結束語
對熱量儀表（biǎo）的（de）熱量值進行在線校準，改變了以往單純校準流量和溫度的方法，改（gǎi）為以熱量值為校準參數，更（gèng）加（jiā）符合實際情況，也方便用戶對校準結果的理解和使用， 同時該校準方法也探索了對多參數（shù）導出量的校準方法，為其他類似（sì）校準方法（fǎ）提供了借鑒。
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隨著我（wǒ）國供熱計量的（de）不斷深（shēn）化， 流量計和熱量表（biǎo）應用越來越（yuè）多， 而隨著（zhe）我國節能減排工作的開展， 企業管理由（yóu）粗放（fàng）型向集約精細型轉變， 對精確計量熱量有著迫切需求。 熱量（liàng）計量儀表用於發電廠、供熱公司、 用熱企事業單位（wèi）的供熱回路中熱水熱量的計量。 我（wǒ）省（shěng）現在很多熱電廠、 供（gòng）熱公司都開始安（ān）裝流量計和（hé）熱（rè）量表， 供（gòng）熱和用（yòng）熱（rè）企業都急需熱水熱量值的溯源（yuán）問題（tí）。
1 熱量儀表的（de）種類及其特點
目前供熱行業內使（shǐ）用的熱量計量儀表按工作原理主要分為超聲波式、 電磁式、 差壓式， 其特點見表 1 。 熱量計（jì）量儀表按結構可分（fèn）為一體（tǐ）式和分體式， 一體式熱量表將一支入口或出（chū）口溫度傳感器嵌入（rù）到流量傳感器管道中， 並配有專門的（de）計算器進行（háng）熱量計算（suàn）； 分體式熱量表采用單獨（dú）的流量傳感器， 包括超聲波流量計、 電磁流量計、 差壓流量計、流量計（jì）等， 溫度（dù）測量采用單獨的鉑（bó）電阻溫度計或溫度變送器測量（liàng）供回水管道溫度， 再配備熱量（liàng）積算儀進行溫度和（hé）流量信號采集得到熱量值。
2 標準裝置簡介
為了滿足我省對熱量（liàng）儀表（biǎo）熱量參數校準的需求，我院自主（zhǔ）開發設計了一（yī）套熱量在線校準裝置（zhì）。 該裝置以便攜式超（chāo）聲波流量計為流量（liàng）標準器，高精度鉑電阻溫度計為測溫標準器，利用超聲波流（liú）量計測量供熱回路中的熱水流量，現場型製冷恒溫槽提供模擬供水、回水的恒溫溫（wēn）場，由（yóu）高精度鉑（bó）電（diàn）阻溫度計測量溫場實際溫（wēn）度，用便攜式工控機采集便攜式超聲波流量計的流量信號和高精度鉑電阻溫度計的溫（wēn）度信號， 實時計算（suàn）出標準熱量值，從而實現對被測熱量儀表的熱量校準。
利用這（zhè）套熱量在線校準裝置，對省內多家企（qǐ）事業單位的熱量儀表進行了（le）在線（xiàn）校準試驗， 現場在線校準的熱量儀（yí）表的口徑範圍從 DN400~DN900 ，積累了（le）大量的現場工作經（jīng）驗。由（yóu）於熱（rè）量儀表通常為供熱主管線，要適應長距離管（guǎn）道（dào）輸送時、低（dī）流速的特殊要求，因此管道內介質流速通常較低，一般不超過 1 m/s ，為了適應現場流量測量的準確度要求，對便攜式超聲波流量計用（yòng）我院的水流量標準裝置進行了低流速下（xià）的校準（zhǔn），準確（què）度能達到 0.5 級。 由於我省地（dì）處北方（fāng），冬季室外環境寒冷，而熱量儀表通常安裝在室外的（de）計量井內， 所以對提供恒溫溫場的恒溫槽要求較高，因此采用了溫度波動（dòng）性達到 0.01 ℃/10 min 的（de）恒溫水槽。有時熱量儀表安裝（zhuāng）在比較偏僻的位置，現場校準時恒溫槽的用電情（qíng）況不能得到保證， 因此現場校準（zhǔn）時還需要攜帶長距離線盤以解決用電問題。
3 檢測結果分析
經過一個采暖期的（de）現場校準， 對（duì）我省沈（shěn）陽、 大（dà）連、撫順、 朝陽的不同類型的熱量儀表的熱量校準（zhǔn）結果進行了匯總， 如表 2 所示。
從表中可以看出，熱量校準誤差基本（běn）都在 2% 以內，對其進行分析，發現誤差來源如（rú）下：
（ 1 ）熱量測量誤差主要（yào）來自便攜式超聲波流量計，因現場管道內壁水鏽較多，對超聲波（bō）流量計的測量造成較大影響；
（ 2 ）現場環境（jìng）溫度對（duì）介質溫度測量影響也較大。對熱量儀表在戶外的情況，應盡量選擇在天氣（qì）溫度較高（gāo）時測量，以減少環境溫度造成的影響；
（ 3 ）由於熱量儀表通（tōng）常采用 GJ 為計量單位，計量單位較大， 因（yīn）此（cǐ）讀數的（de）分辨力影響要通過加（jiā）大校準時間來減少， 但也要考（kǎo）慮環境溫度由於（yú）校準時間延長對其他（tā）設備的影響，所以檢測時間也不易（yì）過長。
4 結束語
對熱量儀表（biǎo）的（de）熱量值進行在線校準，改變了以往單純校準流量和溫度的方法，改（gǎi）為以熱量值為校準參數，更（gèng）加（jiā）符合實際情況，也方便用戶對校準結果的理解和使用， 同時該校準方法也探索了對多參數（shù）導出量的校準方法，為其他類似（sì）校準方法（fǎ）提供了借鑒。
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