热量计量表原理
热量表测量原理

、热量表测量原理热量表一般由流量计、温度传感器和计算器组成。
当水流经热交换系统时,流量计测量出热(冷)水流量,并将测量结果以脉冲形式传送给计算器,计算器通过与之相连的配对温度传感器测出进、出口的水温,以及水流经的时间,根据以下方程计算出系统释放(或吸收)的热量。
二、热量表简介热量表依据国家城镇建设行业标准《热量表》(CJ128-2000)设计,主要用于计量以水为介质的热交换系统所释放(或吸收)的热量,并可进行数据传输(可选),便于远程抄表和计算机集中管理;配以IC卡智能控制阀等部件可实现用热的预付费管理。
热计量表产品已形成系列化、多样化,规格齐全,公称口径从DN15到DN400;有单流束/多流束、普通型/无磁型、热用型/冷热兼用型、远传型/IC卡型等型号,可满足用户的不同需求。
三、显示内容及操作说明1. 液晶常显示项为累积热量。
2. 按键每按一下,顺次显示下一项内容。
3. 每项显示内容最长显示3分钟,无动作后自动返回累积热量显示。
四、使用和维护说明1. 供热或制冷系统的水质应符合国家和行业规定的要求。
2. 热量表应安装在便于查看、维护和管理的位置。
水流方向必须保证与热量表标示的方向一致。
3. 热量表在使用过程中应避免高温、强烈振动与冲击、冰冻以及大量灰尘等恶劣环境,最好将其安装在带有保温的热量表箱活管道井内。
4. 热量表的显示器不得被水浸泡并应避免阳光直射。
切勿用力拉扯热量表的温度传感器导线和流量信号传感器导线。
5. 热量表使用了至少一个采暖季后,在每个采暖季正式开始之前,系统一定要在十分之一常用流量的温水环境中运行两个小时以上。
6. 每个采暖季结束后最好不要把系统管路里的水排泄掉。
热量表的工作原理及其计量

热量表的工作原理及其计量
热量表是一种用于测量物体热能的工具,它主要用于测量液体或
气体中热量的变化,对于科学研究和工业制造都有很大的应用价值。
下面我们将介绍热量表的工作原理以及它的计量方式。
一、热量表的工作原理
热量表是基于热力学第一定律的原理来设计的,即能量守恒定律。
在热量表中,液体或气体在压力作用下通过一个细管系列,使其产生
一个膨胀和收缩的过程。
通过这个过程,热量表可以测量物体在不同
温度下的热量。
具体地说,当液体或气体从高温区流向低温区时,它会通过热量
表的细管,并在细管中产生一定的膨胀和收缩。
在这个过程中,热量
表将会记录下由于热量传递而产生的压力差异,这个压力差异就是测
量的热量指标。
二、热量表的计量方式
热量表通常用于表征液体或气体的热量变化。
在工业制造中,热
量表经常用来测量水、蒸汽、空气等在加热或冷却过程中的热量变化。
在计量上,热量表的单位通常都是焦耳(J),这是国际标准。
热量表的测量指标主要有以下几种:
1. 体积度(V):它是指一个单位时间内通过热量表的液体或气
体的体积。
2. 深度度(H):它是指液体或气体通过热量表时所产生的膨胀
或收缩的高度。
3. 系数度(K):它是指液体或气体的比热容或蒸发热对热量表
测量的影响强度。
4. 电能度(E):它是指由热量表产生的电信号。
总的来说,热量表是一种非常重要的工具,它可以帮助我们测量
液体或气体的热量变化,对于科学研究和工业制造都有很大的帮助。
同时,我们还需要注意热量表的工作原理和计量方式,以保证其准确和有效。
热计量小常识

热计量小常识1、玺萌公馆小区所用的热计量表类型及工作原理:玺萌公馆小区使用的热量表为超声波热量表;工作原理是根据测量到的热水进出温差、水流量以及供热时间计算出采暖设备提供的热量值。
流量相同温差越大,用热量越高;温差相同流量越大;用热量越高。
2、热计量收费的计算方式:总热费金额=基本热费+计量热费基本热费=基本热价(18元/建筑平方米)×建筑面积计量热费=计量热价(0.16元/千瓦时)×用热量用热量=本户热表差÷本楼栋各户热表差之和×本楼栋热表差热表差=热量表尾数(停暖后表底数)—热量表首数(供暖前表底数)3、热量表的准确性:热量表厂家是经过市区供热办认可的;热量表厂家在供热办有相关备案记录,因此在质量和可靠性上没有任何问题,如果对此有疑问,可以咨询供热办(热表厂家为天罡仪表有限公司)。
4、在热表读取记录工作中,是否有人进行监督工作:首先,我公司有专门负责读取记录热量表的工作人员,我公司也会定期对相关人员进行培训;其次,抄表记录会定期上报市区供热办进行备案,市区供热办也有对上报数据检查的工作人员,以保证抄表记录的真实有效性。
5、如果热量表在供暖期间发生故障,采暖费如何收取:共有三个方案与业主进行协商1、按照30元/建筑平米收取该供暖季热费。
2、按照热表出现故障之前的读数,计算出该户每日平均用热量,在乘以故障表天数进行结算。
3、按照本楼栋同户型、同朝向的用热量平均值,再乘以故障表天数进行结算。
6、业主自行关闭室内供热设施的阀门有什么坏处:1、经常开关阀门,会造成室内暖气憋气、窝气等现象的发生,影响采暖效果。
2、局部关闭阀门,对热计量表的热量读数不会有明显的影响。
3、经常开关阀门,会减少阀门的使用寿命,并增大漏水的几率。
4、现阶段多用热量产生的费用并不用业主承担。
7、分户计量后如何用暖才能更省钱?如果家里有老人,主要活动的房间是客厅和餐厅,那么可以把其余房间的恒温控制调节阀调低,保留主要活动房间的温度即可。
热计量表计算方法

热计量表计算方法热计量表是用于测量和监控建筑物中的供热和制冷能量消耗的仪表。
它可以帮助用户了解其能源使用情况,提供有关节能措施的信息,并为能源管理和费用分摊提供依据。
以下是关于热计量表计算方法的详细介绍。
1. 热计量表的工作原理:热计量表基于热量传递的原理来进行测量。
它包括一个传感器,用于监测水流量,以及一个热量传感器,用于测量水的温度差。
通过测量水流量和温度差,可以计算出传递给建筑物的热量。
2. 测量水流量:热计量表中的传感器通常使用超声波技术来测量水流量。
超声波传感器可以通过发送和接收超声波脉冲来测量水流速度。
通过将流速与管道的截面积相乘,可以计算出水的流量。
3. 测量温度差:热计量表中的热量传感器通常使用热电偶或热敏电阻来测量水的温度。
它们安装在进水管和回水管上,分别测量水的温度。
通过计算进水温度与回水温度之间的差值,可以得到水的温度差。
4. 计算热量:根据测量到的水流量和温度差,可以使用以下公式来计算传递给建筑物的热量:热量=水流量(单位:立方米/小时)×温度差(单位:摄氏度)×热容量(单位:焦耳/千克·摄氏度)5. 能量管理与费用分摊:热计量表可以提供建筑物的能源使用情况和性能数据,为能源管理提供重要参考。
它可以帮助用户确定节能措施,并监测其效果。
此外,热计量表还可以用于费用分摊,根据不同用户的实际能源消耗量来分配费用。
6. 与计量准确性相关的因素:热计量表的准确性受到多种因素的影响,包括传感器的精度、安装位置的选择以及管道的维护和清洁程度。
为了确保准确性,热计量表需要定期校准和维护。
总之,热计量表是一个重要的能源管理工具,可以帮助用户了解其能源消耗情况,并提供节能措施和费用分摊的依据。
准确的测量和计算方法是确保热计量表正常工作的关键。
热量计量表原理

热量表,是计算热量的仪表。
热量表的工作原理:将一对温度1传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上,流量计安装在流体入口或回流管上(流量计安装的位置不同,最终的测量结果也不同),流量计发出与流量成正比的脉冲信号,一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号,而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号,利用积算公式算出热交换系统获得的热量。
热量计算编辑我国北方冬季要供暖,为了节约能源,减少烟尘,大多数地区已通过热网集中供热。
但是热能作为一种商品来出售,当然要收费了。
可是目前因为居民家里还没安装热量表,只好暂且按建筑面积收费。
但是按建筑面积收供热费显然是不合理的,应该按照用户实际用的热能来计算.自动累计热量的仪器并不是没有,只不过价格较高,还未进入家庭,现在已经用于供热总管上了.我们在谈及计量热能时,首先必须知道如何计算热能?从物理课本中我们学过热量的单位是“焦",符号是J。
但是工程上常用的单位是“千卡”即“大卡”,符号是kcal。
换算关系是1kcal=4186.8J。
每一千卡的热量相当于一千克的水温度下降1℃所放出的热量.由此我们知道了要计算用户使用的热能数,必须测量进入用户和流出用户的水的温度差,这一部分的温度降低是由于用户的消费导致的.但这并不足够,我们还必须知道在此过程有多少水在放热,因此必须测得此时刻的热水的瞬时流量,然后把它和温度差相乘,就可以得到这一时刻热水释放热量的千卡数(也就是用户消费的热量)。
再用自动累加的方法随时把用户的消费热量加在一起,累计满一个月就是当月消费的热量总数。
分类编辑传感器1、流量传感器是采集水的温度并发出温度信号的部件。
它一般采用热电阻材料,材料的电阻值随温度的变化而变化。
热量表采用的是Pt1000配对温度传感器,配对误差﹤0.1℃.一根有红色标志,安装在进水口,一根有蓝色标志,安装在出水口。
Pt为铂的分子式,其具有温度系数大及在一定温度范围内温度系数是一常数的特点。
热量表技术标准和产品检验方法

热量表技术原则和产品检查措施1. 范围本原则规定了热量表旳热量计量原理与重要参数、技术规定、试验措施、检查规则和包装与贮存条件。
本原则合用于测量计算流动介质为水, 温度为2~160℃, 压力不不小于2.5MPa旳热量表。
2. 引用原则下列原则包括旳条文, 通过在本原则中引用而构成为本原则旳条文。
BSEN1434 1997国际法定计量组织旳75号国际提议(OLMLR75)GB/T 778.3—1996冷水表第3部分: 试验措施和试验设备JB/T 8802—1998热水表行业规范GB/T9329—1999仪器仪表运送、贮存基本环境条件及试验措施3. 术语3.1热量表用于测量显示水流过热互换系统所释放或吸取旳热量旳仪器。
3.2整体热量表由流量传感器、计算仪、配对温度传感器等部件所构成不可分离旳热量表。
3.3流量传感器安装在热互换系统中, 用于采集水旳流量并发出流量信号旳部件。
3.4温度传感器安装在热互换系统中, 用于采集热互换系统入口和出口水旳温度并发出温度信号旳部件。
3.5计算仪接受来自流量传感器和温度传感器对旳信号, 进行热量计算存储和显示系统所互换旳热量值旳部件。
3.6配对温度传感器在同一种热量表上, 分别用来测量热互换系统旳入口和出口温度旳两支温度传感器。
3.7温差在热互换系统内旳热载体水旳入口温度和出口温度旳差值.最小温差温差旳下限值, 在此温差时, 热量表不得超过误差界线。
3.7.2最大温差温差旳上限值, 在此温差时, 热量表不得超过误差界线。
3.8流量单位时间通过热量表旳热载体水旳体积。
3.8.1最小流量热载体水在系统内旳最小流量, 在此流量时, 热量表不得超过误差界线。
3.8.2额定流量热载体水在系统正常持续运行旳最大流量, 在此流量时, 热量表不得超过误差界线。
3.8.3最大流量热载体水在系统内, 有限时间(<1小时/天;<200小时/年)内, 正常运行旳最大流量, 在此流量时, 热量表不得超过误差界线。
热能表

热能表定义为:适用于测量在热交换环路中,被称作载热液体的液体所吸收或转换热能的仪器,它由流量传感器、温度传感器和热能积算仪三部分组成。
热量表(热表)又称热能表、热能积算仪,既能测量供热系统的供热量又能测量供冷系统的吸热量。
2001年国家质量技术监督局发布了《JJG 225-2001 热能表检定规程》。
热能表的工作原理:将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上,流量计安装在流体入口或回流管上(流量计安装的位置不同,最终的测量结果也不同),流量计发出与流量成正比的脉冲信号,一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号,而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号,利用积算公式算出热交换系统获得的热量。
长期以来,我国北方地区城镇居民采暖一般按住宅面积而不是实际用热量收费,导致用户节能意识差,造成严重的资源浪费。
显然该计量方法缺乏科学性。
而欧美等发达国家在八十年代初,热量表的使用已相当普遍,热力公司以热量表作为计价收费的依据和手段,节能20%~30%。
作为建筑节能的一项基本措施,国家建设部已将热量计量收费列入《建筑节能“九五”计划和2010年规划》:对集中供暖的民用建筑安装热表及有关调节设备并按户计量收费的工作,1998年通过试点取得成效,开始推广,2000年在重点城市新建小区推行,2010年全面推广。
热量的测量在热交换系统中安装热能表,当水流经系统时,根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度,以及水流经的时间,通过计算器可计算并显示该系统所释放或吸收的热量。
其基本公式为:式中:Q——释放或吸收的热量,J或W·h;qm ——流经热能表的水的质量流量,kg/h;qv ——流经热能表的水的体积流量,m3/h;ρ——流经热量表的水的密度,kg/m3;△h ——在热交换系统的入口和出口温度下,水的焓值差,J/kg;r——时间,h。
热量表的准确度等级我国于2001年2月5日首次正式颁布了《中华人民共和国城镇建设行业标准》热量表CJ128-2000。
热计量表原理及分类

热计量表原理及分类热冷计量表是对空调中对冷、热介质的一个计量设备,线性度优于0.5%,重复性精度优于0.2%,测量精度优于±1%为最佳。
热计量表等级的划分分为三个精度等级,即:一级表、二级表和三级表。
首先需要说明的是热量表的精度等级不能用一个固定的误差数字来描述,比如2%或5%等等,因为即便同一精度级的计量精度热量表,随着工作条件不同,对它的误差要求也是不同的。
记录你用了多少热量的表自然就是热计量表了。
今天我们要说的就是热计量表的相关知识。
平常生活中很多东西会有用到热计量表,比如说我们的空调。
只不过它用的是(冷)热量表,(冷)热量表跟热计量表原理及结构上其实是一样的。
热计量表可以用在热力公司,他们会根据所使用的热量以及物价部门制定的相关物价水平进行收费,因此热计量表要求的精准度就会要比较高。
下面就随我一起来了解下热计量表原理的相关知识。
【热计量表原理】把温度传感器装有载热流体通过的上行管,下行管也要装。
把流量计装在流体的入口,或者是装在回流管的上面。
此时就会有流量计发出脉冲信号,并且这个脉冲信号跟流量计成正比。
而此时的温度传感器会有一个模拟信号,这个信号是显示温度高低。
积算仪使用积算公式来使得热交换系统得到的热量被计算出来,但是它会采集流量和的信号还有温度传感器的信号。
【热计量表分类】热计量表的流计结构还有在原理方面的不同,能够分成机械式,电磁式,超声波式。
1、机械式热量表机械式热量表有单流束,还有多流束。
单流束表的意思就是水在热量表里面通过一个方向单股推动叶轮从而转动的表,就是单流束表。
多流束表的意思就是水在热量表里面通过多个方向推动叶轮转动的表,就是多流束表。
而叶轮也分成两种,一种是螺仪的,一种是旋仪的。
值得注意的是,机械表的质量保证期在2年左右。
2、超声波式热量表超声波热量表的原理是超声波能够在流体中传播,顺着水流传播的速度还有逆着水流传播的速度的差,从而来计算流体流速,再进而得出流体的流量。
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热量表,是计算热量的仪表。
热量表的工作原理:将一对温度1传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上,流量计安装在流体入口或回流管上(流量计安装的位置不同,最终的测量结果也不同),流量计发出与流量成正比的脉冲信号,一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号,而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号,利用积算公式算出热交换系统获得的热量。
热量计算编辑我国北方冬季要供暖,为了节约能源,减少烟尘,大多数地区已通过热网集中供热。
但是热能作为一种商品来出售,当然要收费了。
可是目前因为居民家里还没安装热量表,只好暂且按建筑面积收费。
但是按建筑面积收供热费显然是不合理的,应该按照用户实际用的热能来计算。
自动累计热量的仪器并不是没有,只不过价格较高,还未进入家庭,现在已经用于供热总管上了。
我们在谈及计量热能时,首先必须知道如何计算热能从物理课本中我们学过热量的单位是“焦”,符号是J。
但是工程上常用的单位是“千卡”即“大卡”,符号是kcal。
换算关系是1kcal=。
每一千卡的热量相当于一千克的水温度下降1℃所放出的热量。
由此我们知道了要计算用户使用的热能数,必须测量进入用户和流出用户的水的温度差,这一部分的温度降低是由于用户的消费导致的。
但这并不足够,我们还必须知道在此过程有多少水在放热,因此必须测得此时刻的热水的瞬时流量,然后把它和温度差相乘,就可以得到这一时刻热水释放热量的千卡数(也就是用户消费的热量)。
再用自动累加的方法随时把用户的消费热量加在一起,累计满一个月就是当月消费的热量总数。
分类编辑传感器1、流量传感器是采集水的温度并发出温度信号的部件。
它一般采用热电阻材料,材料的电阻值随温度的变化而变化。
热量表采用的是Pt1000配对温度传感器,配对误差﹤℃。
一根有红色标志,安装在进水口,一根有蓝色标志,安装在出水口。
Pt为铂的分子式,其具有温度系数大及在一定温度范围内温度系数是一常数的特点。
R0=1000,即0℃时,温度传感器的电阻为1000Ω;2、流量计(基表):采集水的流量并发出流量信号的部件。
热量表采用韦根型流量计。
热量表中常用的温度传感器,是由铂丝绕成的电阻,温度越高它的阻值越大,电阻的大小可以通过导线传到很远的地方去测量,根据铂电阻的变化我们就可以得到温度的变化。
当然温度传感器并不是这一种,也可以采用其它种的传感器。
热量表流量传感器常用的有孔板差压式、旋涡式、涡轮式等。
涡轮式流量传感器是一个小水轮发电机,和水力发电用的水轮发电机是一个道理。
只不过非常小巧而简单,仅仅是由管道里的一个叶轮和管外的线圈所构成。
叶轮上有一小块磁铁,当叶轮被水冲动而旋转时,线圈切割磁力线就会发出交流信号来。
管道里的水流量越大,当然叶轮转得越快,发出的交流频率就越高。
用频率来代表流量,这样就容易传到别处去了,所以这才称得上是传感器。
由温度传感器测量的温度信号和流量传感器测量的流量信号最终都送到微处理机中,由它的软件来完成相乘、相减、累加等运算。
最后把结果用数字显示在仪表的窗口里,甚至可以进一步通过网络送到银行,自动从你的户头里把供暖费扣掉,既省心又省事。
当前国内的IC卡热量表大都采用磁钢转动,双干簧管接收脉冲计数。
现在又开始逐步采用韦根元件。
韦根元件优点:1. 产生脉冲耗电为零。
2. 在脉冲重复频率0~10KHz范围输出脉冲幅度与宽度恒定,与被测物体转动(移动)速度无关,适合超低速检测。
3. 无机械可动部分,无触点,固态封装,环境耐受性好4. 工作温度范围宽(-196℃~+300℃)积分仪采集温度传感器所发出的温度信号,流量计所发出的流量信号,进行热量计算、存储和显示的部件。
目前多数热量表积算仪的核心单片机采用集成单片机,性能强大,稳定可靠,超低功耗,能适应恶劣供热环境要求,也多采用汉字和数字字符显示各测量参数,参数可循环显示,清晰、直观,参数显示分辨率高,极大地满足了计量检定显示要求。
计量检测编辑计量精度热量表共分为三个精度等级,即:一级表、二级表和三级表。
首先需要说明的是热量表的精度等级不能用一个固定的误差数字来描述,比如2%或5%等等,因为即便同一精度级的热量表,随着工作条件不同,对它的误差要求也是不同的。
1、整体式热量表的计量精度由于整体式热量表的各计量部件在逻辑上是不可分割的,所以它的精度必须由标准装置一次性给出,它的误差极限分别由下述公式给出:一级表:E=(示值-标准值)/标准值*100%二级表:E=(示值-标准值)/标准值*100%三级表:E=(示值-标准值)/标准值*100%其中:E——相对误差极限,%Δtmin——最小温差,℃。
Δt——使用范围内的温差,℃。
qp——常用流量,m³/h。
q——使用范围内的流量,m³/h。
2、分体式热量表的计量精度分体式热量表的计量精度是由组成热量表的三个部分:流量计、温度传感器和积算器各自的计量精度共同决定的,其误差极限是上述三个部件各自误差的算术和(也就是绝对值的和)。
在分体式热量表中,由于流量计精度分为三个级别,所以导致分体式热量表的计量精度也分为三个级别。
检测方法热量表的检定从原则上来说,应当尽可能模拟实际工作的状态来进行。
但是热量表的实际状态是由流量和温差二个参数的任意组合而确定的,很难模拟所有的实际状态,所以,通常用下面的方法进行检测。
1、整体检定法整体式热量表最好用整体检测方法进行检定,具体做法是由标准的检定装置分别设定一个流量和温差,热量的标准值由标准装置直接给出,把被检热量表的热量示值与标准装置的标准值进行比较,即可得到被检热量表的误差。
只有这种检定方法对于热量表才是真正意义上的检测,但是,这种方法对于检定装置的要求是极高的,目前国内尚无这种检定装置。
2、分体检定法分体检定法就是用不同的装置对热量表的三个组成部分,流量计、温度传感器和积算器分别进行检定,在得到三个部分的误差后,它们的算术和即认为是热量表的整体误差,而且不再产生新的误差。
具体做法是:流量传感器的检定:就是只检测流量计在流量计量方面的性能,其性质就如同检测一块水表,不过对于热量表的流量计,还要检测其在不同温度的热水状态下的计量特性。
一般的做法是,根据被检流量计的额定流量Qn在标准装置上设定不同的流量点(流速)和不同的温度条件,来综合考察被检流量计的误差。
流量点的设定如下:出厂检验分三点:,,qp型式检验分六点: ,, qp, qp,qp, qp,以上流量点分别在常温,55+/-5℃,85+/-5℃的条件下各测量一遍。
所得到的测量结果按下式计算误差:E=(示值-标准值)/标准值*100%其中标准装置通常采用容积法,称量法和标准表法三种。
容积法受温度的变化和介质的气化影响较大,所以很少采用。
目前流行的做法是把称重法和标准表法结合使用,即用标准表来保证操作的自动化,用称重来保证精度。
温度传感器的检定:如果某些整体表的温度传感器和积算器是固定在一起的,那么将把温度传感器的误差和积处器的误差是加在一起的,否则,就地温度传感器进行单独检定。
其做法是,把温度传感器放入恒温装置中,在不同的温度点下,考察其所示温度与标准温度的误差。
需要注意的是,对于温度传感器不光要进行单支检测,更重要的是还要检测其配对误差。
积算器的检定:由于积算器的设计原理各不相同,所以最好针对其各自的原理使用相应的检定方法。
具体做法是,通过模拟装置把温差信号和流量信号输入积算器,然后考察其计算结果与理论结果的误差。
3、关于首次检定:做为计量器具,热量表在安装使用前必须由国家有关部门进行安装前的首次检定。
首次检定与生产检定或型式检定在检测方法上是有区别的,因为首次检定的热量表是做为商品进行的使用前的检定,其检定方法不能对产品本身产生影响甚至损坏,这样就意味着,不能用分体检定的方法对其进行检定。
这样就需要热量表在使用状态下也能输出很高的数据精度,而这对于干簧管和霍尔原理的热量表来说是不能实现的,因为它们的流量数据最小只能是1升。
也就是说,这样的热量表不能对其进行首次检定,从而也无法保证其质量标准。
设计编辑首先要把温度差测出,这就需要两个“温度传感器”;然后再把流量测出来,这就需要一个“流量传感器”;积分仪通过进回水的温差,流量及预制在内部的热涵值计算出热能,通过内部的储存装置连续储存记录能耗。
最后还要具有相减和相乘功能的辅助器件,以便能随时把得数累加起来;就这样一个热量表就制成了。
寿命因素编辑影响热量表寿命的关键是超声波传感器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。