包佳力

摘 要：在我國(guó)熱能表是計(jì)量器具，在過(guò)去的數(shù)年中，用戶在試用熱能表的過(guò)程中出現(xiàn)了許多的問(wèn)題。本文主要從恒溫槽模擬介質(zhì)溫度、管路中存在氣體以及加熱水箱容積幾個(gè)影響熱能表檢定問(wèn)題著手，提出幾點(diǎn)關(guān)于熱能表檢定裝置的改進(jìn)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：熱能表檢定；熱能表檢定裝置；問(wèn)題

1 目前熱能表檢定裝置中所存在的一些問(wèn)題

1.1 加熱水箱容積對(duì)熱能表檢定所產(chǎn)生的影響

熱能表的檢定裝置中，加熱水箱提供介質(zhì)人員，設(shè)計(jì)的合理性會(huì)對(duì)檢定效果產(chǎn)生直接影響。目前，大部分熱能表檢定裝置一般均有水箱，只是在水箱大小方而有所差別。水箱大介質(zhì)熱穩(wěn)定性也就比較好，氣泡能迅速擴(kuò)散，容易發(fā)生溢出情況，氣泡對(duì)于檢定所產(chǎn)生的影響比較小。但容量比較大，介質(zhì)降溫與升溫所用的時(shí)間比較長(zhǎng)，有時(shí)溫度上升到50℃就需要很長(zhǎng)時(shí)間；如果對(duì)介質(zhì)不同溫度點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)以后做檢定，比較麻煩，僅適合有明確規(guī)程的檢定方式；水箱小能快速升溫，檢定靈活性明顯的提高，檢定過(guò)程中能適應(yīng)不同溫度點(diǎn)計(jì)所需的熱量，檢定裝置技術(shù)性能明顯改善，但是容積小。熱穩(wěn)定性比較差，設(shè)計(jì)如果不合理，氣泡就很容易進(jìn)入管路，這一缺點(diǎn)會(huì)直接影響檢定結(jié)果。上述因素是對(duì)熱能表檢定產(chǎn)生影響的主要因素，但變頻影響、閥門(mén)泄漏、管路熱水結(jié)垢等問(wèn)題仍然不可忽略。此外，裝置維護(hù)與正確使用也是必要環(huán)節(jié)。

1.2 恒溫槽模擬介質(zhì)溫度對(duì)熱能表檢定質(zhì)量所產(chǎn)生的影響

在對(duì)熱能表采取分量或者是總量檢定的過(guò)程中，一般按照配對(duì)溫度傳感器不同兩個(gè)溫度的探頭的特性，并分別放置于2個(gè)不同溫度的恒溫槽中，在進(jìn)行熱量采集計(jì)算時(shí)的溫差值，通過(guò)管路流量傳感器進(jìn)行測(cè)量，然后使用計(jì)算器對(duì)熱能表流經(jīng)熱量做詳細(xì)計(jì)算。在實(shí)際的檢定過(guò)程中，配對(duì)溫度傳感器并不能將流體介質(zhì)實(shí)際溫度反映出來(lái)，在用戶使用熱能表時(shí)，配對(duì)溫度傳感器是對(duì)實(shí)體流體溫度的測(cè)量。在檢定不同類(lèi)型以及不同廠家的熱能表時(shí)，發(fā)現(xiàn)這一檢定方法會(huì)影響檢定結(jié)果。這種差異對(duì)于機(jī)械葉輪式熱能表所產(chǎn)的影響比較小，對(duì)于普及推廣并且?guī)в袦囟刃拚暉崮鼙碛兄黠@的影響，以下述兩種情況為主要表現(xiàn)。（1）采用稱重法對(duì)熱量進(jìn)行檢定過(guò)程中，流體密度是否正確有著重要的作用。介質(zhì)溫度不一樣，密度也會(huì)呈現(xiàn)出不同的差異，超能熱能表計(jì)算器對(duì)流體密度的補(bǔ)償修正主要參照傳感器所測(cè)量的溫度，如果流量傳感器接觸溫度與溫度傳感器的溫度有差異，計(jì)算器密度值并未采取準(zhǔn)確的修正補(bǔ)償。（2）對(duì)于超能熱能表通常采取傳播速度差法，通過(guò)兩個(gè)超聲發(fā)射器將兩束超聲波脈沖發(fā)射出來(lái)，分別到達(dá)上游與下游位置接收器.流體中超聲波傳播時(shí)，會(huì)載上流體流速相關(guān)信息，逆流與順流傳播速度受到流量疊加的影響而有所差異，通過(guò)時(shí)差將被測(cè)流體流速檢測(cè)出來(lái)，并且換算為流量。

1.3 管路中存在氣體對(duì)熱能表檢定質(zhì)量所產(chǎn)生的影響

在實(shí)際檢定中，管路中除了一些熱介質(zhì)水，還有部分氣體，這些氣體形成過(guò)程較為復(fù)雜。不管是電加熱還是氣加熱均會(huì)出現(xiàn)一定量的氣體；如果水背壓不足，會(huì)形成氣泡；管路的彎頭以及閥門(mén)等容易造成窩氣。在檢定以前如果沒(méi)有將源頭氣體處理好，排氣無(wú)法順利進(jìn)行，這些因素都會(huì)影響熱能表計(jì)量。管路中存在氣體對(duì)檢定產(chǎn)生的影響有以下幾點(diǎn)。（1）在熱量計(jì)算時(shí)，氣體對(duì)流體密度存在也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，雖然排氣.但是氣體所產(chǎn)生的影響依就存在，這時(shí)氣液混合物密度也就是流體密度，這種狀況會(huì)嚴(yán)重影響計(jì)算熱量。（2）聲速c同流體成分、溫度有著緊密的聯(lián)系，在不同介質(zhì)中聲音的傳播速度也不一樣。此外，如果為非單向流體，超聲波一旦遇到雜質(zhì)，分界面會(huì)出現(xiàn)明顯的反射，流體存在氣泡，分界面和水對(duì)超聲波信號(hào)會(huì)形成反射，對(duì)接收器接受產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)測(cè)量流體流量結(jié)果以及熱能表檢定結(jié)果產(chǎn)生影響。

2 關(guān)于熱能表檢定裝置改進(jìn)的幾點(diǎn)意見(jiàn)

（1）應(yīng)用子母水箱檢定裝置，對(duì)于現(xiàn)行方式中檢測(cè)恒溫槽模擬介質(zhì)溫度所產(chǎn)生的影響基本上可以解決。不管是小口徑熱能表，還是大口徑熱能表，檢定裝置大部分都能滿足下列要求：對(duì)受介質(zhì)溫度所產(chǎn)生影響比較小的熱能表，通常大水箱有著較好的熱穩(wěn)定性，在檢定過(guò)程中熱水源可以選擇大水箱，如果檢定受到介質(zhì)溫度的影響比較大，并且需要將管路中的介質(zhì)溫度改變時(shí)，熱水源可以選擇小水箱。小水箱如果控溫比較好，調(diào)節(jié)方便，降溫、升溫快，能基本上使管路水溫同恒溫保持一致。在這一狀況下，模擬溫場(chǎng)溫度會(huì)代替介質(zhì)溫度，但是需要保證恒溫槽穩(wěn)定與介質(zhì)溫度的穩(wěn)定，可以在循環(huán)水路中將溫度傳感器探頭與熱能表插入，對(duì)水溫進(jìn)行直接測(cè)量，對(duì)于一些控溫比較差的熱能表檢定裝置，仍需采取模擬方法將熱能表進(jìn)的溫度場(chǎng)復(fù)現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)熱能表實(shí)際流動(dòng)介質(zhì)溫度，使其同其中以進(jìn)口的模擬溫場(chǎng)一致。

（2）對(duì)于水箱所出現(xiàn)的問(wèn)題，建議應(yīng)用子母水箱相關(guān)儲(chǔ)水裝置，設(shè)置一個(gè)小水箱和一個(gè)大水箱，按照實(shí)際需要選擇對(duì)哪一個(gè)水箱進(jìn)行加熱，這不僅能提升使用效率，同時(shí)也能降低電能消耗，檢定裝置也得到了優(yōu)化，檢定技術(shù)水平明顯提升。

（3）在檢定用水中由于含有氣泡，對(duì)于檢定結(jié)果所產(chǎn)生的影響較為復(fù)雜，有效的措施是實(shí)驗(yàn)段下游背壓穩(wěn)定的重要保證，在容易出現(xiàn)大量氣泡部位后面將排氣閥與集氣裝置安裝好，使實(shí)驗(yàn)段的流體盡量保持單向運(yùn)行。

3 結(jié)論

在針對(duì)恒溫槽模擬介質(zhì)溫度、管路中存在氣體以及加熱水箱容積幾個(gè)影響熱能表檢定問(wèn)題進(jìn)行深入分析后，采取相應(yīng)改進(jìn)措施，使得熱能表檢定裝置能較好的完成各種熱水流量計(jì)、熱能表以及熱水表的檢定、校準(zhǔn)、檢驗(yàn)或者檢定，其測(cè)量結(jié)果不僅可靠，而且準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

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[2]吳偉龍.熱能表溫度傳感器的溫度系數(shù)修正及其檢定的自動(dòng)化[J].中國(guó)計(jì)量，2010，（6）：71-73.

（作者單位：錫林郭勒盟產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量檢測(cè)所）