六大原因影响热量表性能的因素
热量表的工作原理及动态计量误差的研究
热量表的工作原理及动态计量误差的研究摘要据美国国家能源中心统计，采用热量表之后，平均可以节能20%～30%。
在我国目前的市场经济体制下，现有热量的收费制度已经完全不能满足需要，国家建设部等相关部委也做出了规定，要求全面普及热量表。
本文首先分析了热量表的工作原理，其次，就热量表的动态计量特点及误差进行了深入的探讨，提出了自己的建议和看法，具有一定的参考价值。
关键词热量表；动态计量；误差；工作原理中图分类号TH81 文献标识码 A 文章编号1673-9671-（2012）101-0130-01我国北方地区长期以来的采暖用热都不是按照实际用热量来进行计量收费的，而一般都是按照住宅面积收费，而用户也不可以按照自身的实际需要来对用热量进行调节，这样一来，就严重造成了热资源的浪费，用户节能意识也较差，甚至有些用户为了贪图便宜，在可以不用暖气的时候仍然把暖气阀门打开或者将温度设置较高。
这种热量的收费方式明显就存在着不科学性和不合理性。
而国外很多发达国家早已在二十世纪八十年代初就开始大规模应用热量表，热力公司计价收费的手段和依据也早已按照热量表所显示的实际用热量来进行收取，据美国国家能源中心统计，采用热量表之后，平均可以节能20%～30%。
在我国目前的市场经济体制下，现有热量的收费制度已经完全不能满足需要，国家建设部等相关部委也做出了规定，要求全面普及热量表。
1 热量表的工作原理热量表又称热能积算仪、热能表，主要是用于对载热液体在热交换环路中所转换或者所吸收热量进行测量的仪器，可以有效地测量出供冷系统的吸热量和供热系统的供热量，显示热量也是采用法定的计量单位。
将流量计安装在回流管上或者流体入口处发出脉冲信号，再将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的下行管上和上行管上给出表示温差的模拟信号，三路传感器的信号就构成了热量表采集数据，最后想要获取热交换系统中的热量数据，采用积算公式即可。
建筑供暖将实行分户计量，每户家庭将安装一块热量表，按照实际供热量收费，家中再安装一个温控阀，可以调节温度，用多少热，就花多少钱。
热量表检定结果影响因素研究
热量表检定结果影响因素研究1、流量传感器检定结果影响因素1.1扰流因素在对热量表进行检定时，其安装位置对其检定结果有一定的影响，并且该种因素所产生的误差值会对热量表的测量性能产生直接的影响。
因此，在实际的检定过程中，需要选取合适的直管来进行匹配检定，避免因管内介质流速不均匀导致出现旋涡等畸变影响到测量结果。
除此之外，如果热量表密封情况不良也会产生扰流情况，因此在检定前需要对热量表的密封性进行检查，避免密封圈因长期使用出现老化、变形等情况。
对于管段式热量表而言，在检定之前需要检查热量表管段内部是否存在有异物和污垢，如果其中出现异物需要进行清理，避免异物对水流产生影响，进而导致测定结果不准确。
1.2管道内含有大量空气由于热量表检定标准装置结构、管路布局较为复杂，在排气过程中容易出现疏漏，导致其中含有部分气体。
因此在检定之前，检定工作人员需要严格检查管道内部是否含有空气，避免其中存在有未排尽的空气对测定结果产生影响。
1.3水温的影响水温差异会对超声波热量计检定结果产生影响。
不同的水温下声波传输速度有所不同，通常在热量计检定过程中水温控制在（50±5）℃下进行的，如果水温发生较大的变化，会影响到声波传输时间，进而导致最终检定结果发生偏差。
2、温度传感器检定结果影响因素现阶段，我国在热量计温度传感器检定过程中主要采用恒温槽、电阻测量设备标准铂电阻温度计等部件构成，在实际的检定过程中，恒温槽为温度传感器提供恒温环境，铂电阻与电阻测量设备测量载热介质温度为（Ts1、Ts2），将此温度与被测温度传感器测得的温度（Tu1、Tu2）比较，进而通过计算得出误差值。
在此过程中，如果恒温槽温度发生较大的变化，会对测量结果产生极大的影响。
因此在检定过程中工作人员需要保持外界温度不会发生较大变化，其中恒温槽内部温度需要恒定，在检测过程中温差不可超过0.1 ℃。
3、计算器检定结果影响因素在热量表当中，计算器检定装置主要有标准电阻、信号发生器等部件构成。
超声波换能器是影响热量表的决定性因素
超声波换能器是影响热量表的决定性因素中国科学院物理研究所研究员、中国住建部专家委员会成员、中国城镇供热协会技术委员王树铎教授对在中国使用的热量表超声波流量计进行了初步调查研究，测量分析了具有代表性的一批超声波换能器的静态参数。
结果令人担忧！目前，中国几乎所有的热量表企业都已开始研发、生产超声波热量表。
从近两年上报住建部的几十项相关科研成果中可看出，绝大部分的研究重点都集中在流量计的基表机械结构（包括反射器和测量管段）设计，只有少量涉及传感器输出信号处理；普遍忽视了对超声波换能器件性能研究，有些企业甚至对主要技术参数还缺乏必要了解。
首先:大约60%以上的热量表企业在外购超声波换能器时，没有提出足够全面的技术性能参数要求。
一半以上的超声波换能器生产厂提供的技术参数有明显错误；或者过于简单，主要参数没有提供；或者名不副实，实测结果偏差很大。
例如：几乎所有的热量表超声波流量计换能器中心频率标称的都是1MHz。
实测的结果是：仅有30%达到1MHz（1000KHz）5%；偏差最大的超过了12%。
或许可以认为：如果能在电路上调谐补偿、配对使用，中心频率不在1MHz （1000KHz）也可行；问题在于：80%以上的生产企业忽略了流量计超声波换能器其它重要参数的配对一致性；包括：电容、电导、机械品质因数、阻抗等。
应该知道：这些参数随温度的变化都将影响超声波在水中传播的时间差也就是超声波流量计的精度。
同样条件下，国产优质和进口的流量计超声波换能器对这5个静态参数的测量结果是：中心频率偏差：1%；其它4个参数配对偏差：4%；而国产热量表流量计的超声波换能器能达到这个水平的极为罕见。
这一差距，实在不可忽视！即便是好的基表和信号处理电路设计，如果采用了劣质及未经老化处理的超声波换能器，不仅是使得热量表的流量测量达不到技术要求，还可能在测量运行中发生无规律而无法补偿的变化，以致缩短热量表的使用寿命。
因此在选择热量表厂家的时候，必须要检测超声波换能器的性能！。
如何提高热量表准确度
如何提高热量表准确度摘要在工业某些场合，热量表精确度要求较高，而解决热量表精度问题，可以从硬件和软件方面入手。
本文主要论述了以软手段进行热量表准确度得有效提高，通过利用二次数据拟合的方法，对热量表的数据进行局部光滑减燥处理，进行热量表参数配置，实现了“一表一参”的方法论述。
关键词热量表精确度；二次数据拟合；热量表参数配置1概述现代工业中，热量表的用途比较广泛，其主要应用在测量在热交换环路以及能量转换系统中。
热量表的准确度主要是由载热液体的流速，装置所在环境温度等因素决定。
如果温差太大，势必会影响到这个仪器测量的精确度。
目前，对于热量表准确度的提高方法主要从软件和硬件的角度去考虑。
通过硬件进行改进准确度得一般方法是对热量表的电路进行调整设计，使用高位的模/数电路替换调低位的模/数转换器，由于表征的数据范围扩大，增加了热量转换器的精确度，或者采用新型材料替换原有的热量传感器。
另外的一种方法是采用软件的方法来提升热量表的精确度。
软件方法进行热量转换，主要是利用数学上的二差拟合技术，对采集到的数据进行二次数据拟合，将局部的数据求导光滑处理，进行参数校正，通过这种方法可以有效的减少由于在制造热量表过程中由于工业操作原因而产生的突变温度噪声。
如果通过硬件来提升热量表的准确度，工业成本较高，而且不利于后期维护，所以本文主要从软件角度出发，利用二次方程拟合技术，对热量表的输出进行校正处理。
2软减燥技术提高热量准确度许多工程问题，常常需要根据两个变量的几组实验数值，来找出这两个变量的函数关系的近似表达式。
然后利用该表达式来确定一个新的值。
假设现在有i 个数据对，用表格表示它们的一一对应关系为下表所示：x0 x1 x2 x3 x4 xiy0 y1 y2 y3 y4 yi现在我们要用一个函数去拟合这批数据，可以是我们所希望的任意函数。
要能够尽量的达到数据拟合的准确，必须满足：偏差-yi小。
对于给出的所有i个数据来说，应该满足所有数据的偏差和公式最小。
自-现有国内外热量表存在的问题与分析
现有国内外热量表存在的问题与分析在我国新建的采暖建筑中,绝大多数采用的都是采用室内闭环管路结构的采暖系统，用于我国新建采暖建筑的热计量表称为热量表。
在使用的热量表中,主要可以分为电磁式、超声波式和机械式这三类热量表。
机械式热量表与电磁式和超声波式相比,因有转动部件即流量计叶轮，人们认为其使用寿命和测量精度相对低些。
然而,科学合理设计出的机械式热量表,它的使用寿命和测量精度不比电磁式和超声波式低,甚至比它们的使用寿命和测量精度还高。
况且，机械式热量表本身的优点避免了电磁式热量表的缺点即计量耗电量大和对水流导电率有要求、避免了超声波式热量表的缺点即测量腔体的污垢或结垢对测量精度影响很大、运行造成的压力损失大,特别是机械式热量表的造价远低于电磁式和超声波式热量表的这一突出优势,更适合作为我国采暖热计量的主流热量表。
然而，通过几年来对数百个住宅小区的采暖热计量试点,试点中不仅选用了国内也选用了国外多家性能优良的热量表如恩乐曼热量表,但大多数试点结果并不理想。
试点结果不理想。
其主要问题表现为，现有国内外热量表,不能适应于我国的采暖热计量国情,主要表现为热量表存在易堵塞、易磨损、测量不稳定、易结垢、压损较大、安装受限等问题。
堵塞问题是热量表的致命问题,这个问题不解决，热量表就没有可用性；磨损问题、测量不稳定问题和结垢问题,关系着热量表的可靠性和使用寿命,这个问题不解决，热量表就没有实用性；压损较大的问题,关系着采暖系统运行的经济性和热量表的耐久性，是热量表性能的重要方面;安装受限问题,关系着热量表的安装性和维护性，是高质量产品的重要标志。
以下将具体分析和解决这些问题。
堵塞问题我国采暖水质洁净度不高，表现为水中含有较多的杂质。
水中杂质的来源主要有两个方面:一是我国室内外采暖系统的氧化与锈蚀产生的锈渣，二是采暖系统施工后的残留杂物。
在户用热量表前加装过滤器后,那些细小杂质未能被过滤器过滤掉而进入热量表，细小杂质会淤积在流量计叶轮的轴孔内,或会卡在叶轮与流量计的腔体之间，造成叶轮转动困难,测量精度迅速下降，并会堵塞热量表。
热计量表在应用中存在的问题及对策
热计量表在应用中存在的问题及对策计量供热作为一种新型的“商品”逐渐进入人们的生活。
为了满足人们对住宅热舒适性要求的不断提高，同时，为了落实我国节能环保的发展战略，计量供热改革势在必行。
但在热计量表的实际应用中，存在许多问题，这就需要我们根据实际情况不断改进和完善热计量改造工作，从而找出应对热计量应用问题的对策。
一、供热系统的水质问题对热量表的影响热量表依据流量计测量方式的不同可以分为机械式和超声波式。
其中机械式耗电少、抗干扰性好、安装维护方便且价格低廉，但我国的供热管网大都是冬季运行，夏季检修，在运*行前进行管网注水、打压查漏，在运行过程中水质较差，管道中的杂质、结垢较多，机械式的热量表在这样的环境下长期使用会导致叶轮堵塞或磨损，精度会受到较大的影响，严重时会损坏热量表。
二、热量表的设计、安装以及适用性方面的问题通过在实际的供热计量试验工作中，我们发现有些热量表指示参数不够齐全，不能实时显示一些必要的数据，数据单位等显示没有到汉字化，如:运行热量、瞬时流量、电池工作时间以及故障状态记录等。
还有些热量表功耗过大，电池不适用，达不到正常工作五年以上的基本要求，电池更换操作繁琐、不便。
部分积分仪抗干扰能力差，出现乱码、死机、计量不精等现象。
以上这些问题都是可以在热计量表的设计一工作中加以改进和更新，以便更加完善计量表及计量系统。
在热计量表安装方面，一些热量表出厂默认只能安装在回水管上，但有些地区采暖供水被盗现象很严重，为了避免失水而不失热费，热表厂家应设计出供、回水均能安装并正常运行的热表，以适应客户要求。
在安装位置上，一些热表只能水平安装，不能垂直或倾斜安装，积分显示仪不能旋转调整角度，造成安装、观察不便等问题。
在建筑工程热力设备的安装中，为了克服由于热量表安装方式造成数据不便观察的缺陷，可以借鉴电表的安装方式，设计出方便用户观察的热量表箱。
在适应性方面，许多热量表安装测温头的球阀等不能配套提供，造成了维修、更换不便，影响热量表的正常运行。
热表鉴定好坏
超声波热量表质量的好坏，完全取决于关键器件的好坏，完全取决于采样准确度和采样的质量。
1、先说说国外进口超声波热量表的质量，总的来讲，国外进口表确是质量在许多方面优于国产超声波热量表。
其中最主要的因素是，国外这项技术发展时间长，积累了大量经验，包括技术经验和制造经验，以及应用经验；而且，国外公司在制造过程中，在产品加工工艺和选用材料上是非常讲究的，很严格。
从器件到整机的各项指标也是非常的严谨与严肃。
所以，做出来的东西，既好看又好用。
这是事实。
但是，这绝对不等于国外的东西什么都好，世上绝对没有完美无缺的东西。
就国外一款在国内抄得很热的超声波热量表而言，从他们报出的技术指标上来看，就有问题，并且，还提出了一个叫做什么“周期成本”的概念。
其中是按使用年限为15年计算所谓周期的。
本人认为，非常不实际，更不实在。
为此，也请有关工程技术人员去做详细的论证与实验，这个问题可以简单的去这么想一想，就能得出所要的答案。
这种超声波热量表，如果真是这样的话，其实际应用根据是什么？实际实验数据是什么？理论根据又是什么？本人确实很疑惑，你的表若是15年的使用年限，那么，相当于要在高温热水中，并且是含有大量杂质（主要是砂粒、铁锈等等）的高温热水中连续运行5~7年不出任何问题？（在壁厚10mm的直管道上，5~7年的因冲刷磨损的严重程度就说明问题），就耐冲刷实验这一项就必定不可能过关。
请各位查一查有关工程材料学的资料，上面说的很明白，耐磨性能，取决于材料的硬度，材料表面的光洁度，材料的质密程度。
另外有的国外进口超声波热量表的基表在某些关键部位是缩了口径的，其流速要增大一倍，还可能要多，一定会严重地加剧因冲刷造成的机械磨损程度。
我们中国人的祖先早就告诉了我们，水滴石穿！如果，这种表在基表的内孔壁上只要出现一个不到半毫米麻点，再加上结垢等因素，在很短的时间内就会因冲刷造成很严重的磨损，在基表内壁上出现一大片一大片的沟道，超声波热量表的计量精度与基表内孔径关系非常密切，一定会使计量不准。
机械式热量表的选用要点
机械式热量表的选用要点机械式热量表是一种用于测量热能转化过程中热量的仪器，广泛应用于热能领域。
在选择适用于自己的机械式热量表时，需要对其性能、精度、可靠性等方面进行考虑。
本文将从以下几个方面阐述机械式热量表的选用要点。
1. 热量测量范围机械式热量表的热量测量范围应符合实际需求。
在选择时应充分考虑测量对象的热能转化过程中热量的大小，如热水、蒸汽、空气等的热量测量范围有所不同。
如果高于热量表测量范围的热量被测量到，将导致热量表输出不准确或热量表受损。
因此，在选择机械式热量表时，应慎重考虑热量测量范围。
2. 精度机械式热量表的精度是影响使用性能的关键因素之一，必须在选择时予以考虑。
精度是指一个仪器测量结果与实际值之间的差异程度。
一般来说，理想的热量表应具有较高的精度和灵敏度。
因此，在选择机械式热量表时，应该选择精度较高的热量表。
精度越高的热量表，对于热量的测量结果的误差越小。
3. 可靠性机械式热量表的可靠性是另一个考虑因素。
可靠性是指仪器的性能能够在规定的工作条件下保持稳定的测量结果的能力。
由于机械式热量表在测量过程中受到物理力、磨损和腐蚀等因素的影响，并且经常需要进行复杂的校准、检查和维护，因此它的可靠性是衡量一个热量表优劣的关键因素之一。
4. 形态大小机械式热量表的形态大小也是选用要点之一。
形态大小应符合实际需要，能够方便地进行维护和安装。
取决于空间限制，应选择相应的体积大小适合的机械式热量表。
同时，在选择机械式热量表时，还需考虑其特殊形状，比如一些机械式热量表需要垂直安装，而另一些机械式热量表则需要水平安装。
5. 其他因素还有一些其他因素也需要考虑，在机械式热量表的选择过程中也是非常重要的。
例如仪器的成本、校准和维护成本、安装和连接方法等因素，在选择时都要考虑到。
此外，仪器的使用寿命和保修周期也是需要考虑的因素。
结论在选择机械式热量表的过程中，应选择适合的热量测量范围、较高的精度、良好的可靠性、合适的形态大小以及其它可行因素。
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六大原因影响热量表性能的因素
热量表可靠性、耐久性问题值得深思。
如果不改变这种局面、不迅速提升热量表的整体质量，最终很可能导致热量表产业毁于一旦，并将严重影响供热体制改革的进程和节能減排目标的实现。
因此，有计量检测专家呼吁，业内每个企业必须高度重视热能表的长期可靠性。
六大原因素因影响热量表性能：
造成热量表可靠性、耐久性差的原因错综复杂，归纳起来主要有6个方面。
一是每个供暖季热能表必须连续运行4～5个月，停暖季节，热量表的停用时间又长达7～8个月。
此外，热量表的工作环境很复杂，供热用水中很多含有腐蚀性物质。
这些客观因素都对热量表的长期可靠性提出了较高要求。
二是热量表和普通水表做比较，在一般家庭，一块普通水表每月的计水量大约5立方米,计量方式是间断式，抄表系统每年的计水量也不过60立方米左右。
而通过热量表流过的是长时间连续不间断的热水，一个采暖季4个月热量表的计水量大约是864立方米。
也就是说，热量表一个冬季的计水量相当于普通水表14年的计水量。
由此可见，供热本身对热量表的长期可靠性要求，特别是对机械式热量表轴承材料的耐磨性要求的苛刻程度较高。
因此，未经严密的特殊设计，而试图用热水表甚至用冷水水表作为热量表的基表，其长期可靠性是很难经得起考验的。
三是热量表作为热计量贸易结算的重要计量器具和依据，必须确保计量准确和长期可靠。
如果不进行长期耐久性试验或有效的长期可靠性验证，热量表在高温下的可靠性通过单纯的高温检测难以确定，而热量表的首次检定和出厂检验又无法保证其长期可靠运行，因此在热量表型式试验或可靠性试验中应当对热量表流量传感器的耐久性在较为严格的要求和试验程序条件中进行试验。
这。