SST技术机械式流量计和热量表
常见热量计(热量表)的种类有哪些
淮安嘉可自动化仪表有限公司常见热量计（热量表）的种类有哪些一、根据热量计总体结构及设计原理热量表分为3类1、一体式热量计一体式热量计是指热量计的3个组成部分（流量仪、积算仪、温度传感器），有部分产品设计结构结合在一起。
例如，一体式时差法超声波热量计，它的换能器、流量仪、热量仪和一支温度传感器在产品结构上是组合在同一固定长度管段上，其中流量仪和热量仪的电气部分集成在同一电路板上，检定时只能对设备进行整体检测。
2、分体式热量表分体式热量表是指组成热量表的3个部分（流量仪、积算仪、温度传感器）可以独立安装，并且同型号的产品可以相互替换，在检定时可以对各部件分别检测。
3、紧凑型热量表紧凑型热量表是指组成热量表的3个部分（流量仪、积算仪、温度传感器）至少其中2个部分是组合在一起，以减少安装中所产生的误差。
二、依据热量计中流量仪的结构和原理分类1、机械热量计机械热量计因其流量仪测量元件是用机械进行传动而命名，其测量导流通道有单流束和多流束2种，单流束是指流体在仪表内从一个方向单股推动机械叶轮转动，机械磨损较大，使用年限短。
多流束表是流体在仪表内从多个通道推动机械叶轮转动，相对磨损较小，使用年淮安嘉可自动化仪表有限公司限长。
2、电磁热量计电磁热量计中采用的是电磁式流量仪。
电磁式流量仪测量精度高，不受载体密度、压力、热流黏度以及流体分布等参数变化的影响，量程比最大可达1∶30。
分析其工作原理可知，电磁式流量仪功耗较大，需外接电源，受被测流体导电率限制，不适合测量水质较纯净的流体。
3、超声波热量计超声波热量计中采用的是时差式超声波流量仪。
时差式超声波流量仪不受载体热流黏度、密度、压力以及电解质等参数变化的影响。
量程比最大可达1∶250，测量范围宽，更加适合于变流量运行、负荷变量较大的场所。
可广泛应用于住宅小区、写字楼以及企事业单位集中供热、供水、空调、锅炉等系统中的热量计量。
锅炉使用的是软化水，由于时差式超声波热量表所具有的众多优势，所以锅炉的热量计量多采用时差法超声波热量表。
这么多流量计，带你全面了解22种流量计
这么多流量计，带你全面了解22种流量计流量计是一种常用的测量仪器，流量计的测量精准度高、稳定性好、使用方便在很多的领域当中都有一定的应用。
流量计的种类是非常多的，每种不同的流量计的功能以及测量的范围都是不同的。
那么具体流量计的分类有多少呢？每种流量计的有缺点和应用是怎样的呢？流量计的分类测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表．流量计是工业测量中重要的仪表之一．随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高，流量测量技术日新月异．为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过 100 种。
每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类。
有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。
因此, 以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。
一、按测量原理分类1.力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2.电学原理：用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3.声学原理：利用声学原理进行流量测量的有超声波式．声学式(冲击波式)等。
4.热学原理：利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
机械热量表
机械热量表机械热量表是一种测量物体热量变化的仪器。
它能够测量物体在保持恒定压力的情况下的热量变化，并将其转化为机械工作或电能输出。
机械热量表常用于计量电力、热工、流量等领域，是非常重要的测试工具。
工作原理机械热量表的工作原理是利用恒定压力下的热量变化来驱动一个机械装置，进而转化为机械工作或电能输出。
热量的计量通常采用热电偶或铂热电阻等温度计进行，而压力的计量则采用压力变送器或压力计进行。
机械热量表通常由一个主要的测量部件和一个辅助的转化部件组成。
主要的测量部件一般由蒸汽机、燃气轮机或涡轮流量计等组成，它们能够将流体压缩并将其驱动转子，从而达到转化能量的目的。
转化部件则通常由电机、发动机或发电机等组成，它们用于将机械工作或电能输出。
应用领域机械热量表广泛应用于电力、热工、流量等领域。
在电力行业中，机械热量表常用于测量发电机或电机的输出功率以及热量损失等指标。
在热工行业中，机械热量表则主要用于测量热力站的热量供应量和热量损失等指标。
在流量领域中，机械热量表则用于测量液体或气体的流量，以便控制其供应量和传输效率等。
优点和缺点机械热量表具有以下优点：•准确度高：机械热量表能够保持恒定压力下的流量等参数，进而准确地测量热量变化。
•使用方便：机械热量表操作简单，不需要经过复杂的校准和调试过程。
•耐用性强：机械热量表通常具有很强的抗冲击性和耐腐蚀性，能够在极端环境中安全可靠地工作。
但是，机械热量表也存在以下缺点：•成本高：机械热量表需要具备高精度和高可靠性等特性，因此价格相对较高。
•依赖环境：机械热量表需要在恒定压力的环境下工作，因此受到环境影响较大。
•维护成本高：机械热量表需要定期进行维护和清洁，否则可能会影响其准确度和工作寿命。
结论机械热量表是一种非常重要的测量仪器，其能够准确测量出物体热量变化，并将其转化为机械工作或电能输出。
机械热量表的应用广泛，常用于电力、热工、流量等领域。
虽然机械热量表存在一定的缺点，但其准确度高、使用方便和耐用性强等优点仍然使其受到广泛应用。
热量表PPT课件
螺翼式组成图：
多流速的组成图：
单流速组成图：
一 二 三 四五 六
七
八
九 十
十一 十二 十三 十四 十五
十六
十七 十八
十九 二十 二十一 热量测量
热量表组件 超声波热能表由超声波流量传感器、温度传感器、计算器（包括测量流速、温度和能量 消耗的计算软硬件）、供电电源等组成，热能表进水口宜安装过滤装置。 a)超声波流量传感器 超声波技术保证了计量准确性，安装在进水管或回水管上，可满足EN1434 2级要求，计 算器和流量传感器之间的信号线标准长度为1.5米。 b)温度传感器 配对温度传感器的定义是：在同一个热能表上，分别用来测量热交换系统的入口和出口 温度的一对计量特性一致或相近的温度传感器。由于系统消耗热量与入口与出口的温度 差成正比，而与温度的绝对值相差较小，因此使用计量特性一致或相近的一对配对温度 传感器，既可提高测量精度，又在一定范围内降低温度传感器的绝对精度要求，从而减 少成本。 本公司热能表使用测量准确、阻值漂移小的成对的铂电阻PT1000（即在0℃时，电阻值 为1000Ω）作为温度传感器。 c)计算器 计算器（又称积分仪）是用来采集来自流量传感器和配对温度传感器的信号，进行热量 计算、存储和显示系统所 热量表分类
机械式热量表、大口径机械热量表、超声波热量表、立式热量表、大口径超声波热量表 预付费热量表
机械热量表
机械式热量表的基本原理： 水流推动叶轮的转动，叶轮转动的圈数与流量成正比，积分仪通过采集叶轮转 动的圈数计算流量，由于叶轮的转动存在机械磨损，因此叶轮轴及轴套材质的选择 决定了热量表的使用寿命，叶轮轴的材质主要有三种形式：1.纯不锈钢，主要应用 于水表中，价格便宜，耐磨性很差；2.硬质合金，主要应用于单流或多流热量表中， 耐磨性很好；3.不锈钢+硬质合金头，主要应用于多流热量表中，顶部耐磨性很好； 机械式热量表的分类： 单流速、多流速、预付费热量表、螺翼式热量表
各流量计工作原理优缺点分析
各流量计工作原理优缺点分析流量计是一种用于测量液体、气体或蒸汽流量的仪器设备。
根据其工作原理的不同，可分为机械式流量计、电磁式流量计、超声波流量计、涡街流量计和热式流量计等几类。
下面将对各流量计的工作原理、优缺点进行详细分析。
1.机械式流量计：机械式流量计利用内部装置的机械元件来测量流体通过的体积或质量。
常见的机械流量计有滑片式、齿轮式和涡轮式等。
优点：-适用于各种介质和管道尺寸。
-精度相对较高，可满足一般工况需求。
-刻度清晰易读，操作简单。
缺点：-机械运动件容易磨损，需要定期维护和更换。
-容易受到介质特性的影响，对介质流速和密度有一定要求。
-在高粘度介质或低流速情况下，精度可能受到影响。
2.电磁式流量计：电磁式流量计利用涡流感应原理来测量导电介质流体的流量。
通过涡流感应器内的电磁场和流体中的电导率产生的涡流来计算流量。
优点：-能广泛适用于各种导电液体，包括腐蚀性介质。
-无移动部件，耐磨损，使用寿命长。
-测量稳定，精度高，可达到±0.5%～±2%。
-测量范围广，可适应大流量和小流量需求。
缺点：-对导电介质有一定要求。
-对电磁场干扰敏感，需保持环境清洁。
-相对较高的价格。
3.超声波流量计：超声波流量计是利用超声波在流体中传播速度与流速成反比关系来测量流量的原理。
优点：-无需与流体接触，适用于各种介质，包括蒸汽和高纯度液体。
-非侵入式安装，不会对流体产生压力损失。
-易于安装和维护。
-测量范围广，适用于大流量和小流量。
缺点：-对介质中颗粒、气泡等的干扰较敏感，影响测量精度。
-价格较高。
4.涡街流量计：涡街流量计利用介质通过涡街传感器产生的涡旋来计算流量。
优点：-测量精度高，可达到±0.5%～±1%。
-响应速度快。
-对介质的要求较低。
-耐压性好，适用于高压流体测量。
缺点：-对于粘度较高的介质测量精度会有影响。
-不能直接测量蒸汽流量。
5.热式流量计：热式流量计利用流体通过传感器的热丝时对流体进行冷却从而测量流速的原理。
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。
超声波热量表与机械式热量表的对比
市场产品对比目前市场上主流有两种热量表：机械式和超声波式的。
现在对此二者的性能优劣作如下对比：一：机械式的热量表.此表的原理基于水表而改制的。
靠热水的流动来推动表芯的叶轮转动而计算出通过的流量，再以得到的流量乘以相应的温度差和相应的计算系数，以此来得到场地供热而消耗的热量。
（一）优点：1，水表的生产制造历史悠久，其配件供应商广泛，故而生产成本低，进入门槛低。
2，机械式的原理为容积式，它对安装位置要求低（二）缺点：1.易卡死。
机械式靠的是热水推动叶轮转动来计算流速，从而得到流量。
它的表内有机械转动部件叶轮，大家都知道我们的供暖的水的清洁度不比自来水，更而甚者有杂质异物之类的东西。
有此杂质和异物，热量表在运转之中很容易就卡死。
一旦卡死就无法进行正常的运行和计量。
2.易坏。
机械转动部件长时间高温运转易坏。
居民家中的水表，运转的时间并不长，或者就几分钟时间而已，机械转动部件产生的的温度并不高，加上自来水的温度低，本身就是良好的冷却剂。
所以居民家中的水表能长时间使用而不坏。
但是热量表的使用就恰好相反，一旦进入供暖期，它每天的运转时间至少达到12小时以上（下班7点到家，第二天七点出门上班），这样长时间的运转，第一：机械转动部件会磨损，第二：机械连续运转会产生高温，第三：通过热量表的本生又是高温热水，这样就会加剧转动部件的温度上升而导致损坏。
所以，机械式热量表的损坏程度很高，且它出现问题是批次性的，不是单个，几乎一两个采暖期过后就会大面积出现问题。
3.维修要求高，费用高。
对仪表的机械的转动部件的拆装（甚者说所有部件）那是有一定精度要求的，需要精密的配合尺寸。
这对维修工人的素质要求就高，而且工作量大！其二，任何有进取和发展意识的厂家都会作技术改进，前后几批配件的技术参数会发生改变。
以此就牵涉着零件前后批次的互换性的问题，且因为材料，工艺的原因也有可能使前后零件的互换性达不到要求，从而维修表计量的正确性就相差甚远。
热量表公称流量
热量表公称流量热量表是一种用来测量流体热量的仪表，它通常用在供热系统、工业生产中和一些科学实验中。
它的作用是通过测量流体的温度和流量来计算热量的传递或消耗。
热量表的公称流量是指在设计和制造过程中，生产商所指定的标准流量值。
热量表的公称流量通常以单位时间内通过仪表的流体体积来表示，常用的单位有立方米/小时(m³/h)、升/小时(l/h)等。
公称流量是根据测量仪表的设计和材料特性以及用户需求等因素进行确定的，以保证仪表的准确性和可靠性。
在实际使用中，热量表的公称流量是基于一定的标准条件下确定的，如参考温度、压力和介质等。
这样做的目的是为了使不同厂家生产的热量表具备可比性，方便用户进行选型和使用。
根据不同的使用需求，热量表的公称流量可以有多种选择，一般以用户的需求为主。
热量表的公称流量是根据流体的性质和使用场景等因素来确定的。
例如，在供暖系统中，热量表的公称流量可以根据建筑的面积、设计温度差和供热系统的热负荷等参数来选定。
在工业生产中，热量表的公称流量可以根据生产线的需求和工艺流程等因素来确定。
热量表的公称流量是一个重要的参数，它直接影响到热量的测量精度和稳定性。
如果公称流量过小，可能导致热量表在实际使用中无法满足流体的测量要求；如果公称流量过大，可能导致热量表在低负荷运行时精度降低，同时增加流体的能耗。
因此，在选择热量表时，需要根据实际需求和使用条件等因素来确定合适的公称流量。
总之，热量表的公称流量是根据设计制造标准和用户需求等因素来确定的，它是热量表的重要参数之一。
恰当选择热量表的公称流量是保证热量测量准确性和可靠性的关键。
因此，在实际应用中，需要充分考虑多方面的因素，选择合适的热量表公称流量，以满足实际的测量要求。
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SST技术机械式流量计和热量表
普遍认为,机械式热量表与电磁式热量表、超声波热量表相比,因其存在转动部件(流量计叶轮),使用寿命和测量精度相对低些。
但合理设计出的机械式热量表的使用寿命和测量精度不比电磁式热量表和超声波热量表低,而且机械式热量表回避了二者的诸多劣势,特别是造价远低于二者的突出优势,使其更适合作为我国供暖建筑热计量的主流热量表。
然而,现有机械式热量表受机械式流量计结构及我国供暖水质的制约,存在着严重的技术缺陷,表现为流量计堵塞、磨损、转速信号检测失灵和结垢[1~11]。
因此,笔者提出SST技术构想,解决机械式流量计存在的问题。
本文对采用SST技术的机械式流量计结构及SST技术热量表进行研究。
1 SST技术机械式流量计结构
①对称设计
对称设计就是将机械式流量计设计成对称结构。
机械式流量计主要分为单流束和多流束流量计,二者都采用两段式立轴叶轮结构。
单流束流量计的结构见图1,受进水折流流道结构及两段式立轴叶轮结构的限制,很难设计成对称结构。
多流束流量计的结构见图2,受进水分流通道结构及两段式立轴叶轮结构,尤其是多流束喷口方向的限制,不可能加工成对称结构。
对称设计方案为:不区分流量计的进水管和出水管,即流量计相当于有两个进水管,其中一个进水管根据现场状况选作进水管后,另外一个就自动变成了出水管,见图3。
在两个进水管之间的叶轮腔中安装叶轮,在进水管与叶轮腔之间的过渡段设计为向下收缩的导水喷管,喷管出口的水流喷射方向对着叶轮的叶片。
两个进水管和两个收缩导水喷管以同样的形状和尺寸对称分布在叶轮腔的两侧。
②直通式进出水流道
现有机械式流量计大多为多流束流量计,由于多流束流量计比单流束流量计的流道复杂,存在着多处阻水结构,这些阻水结构表面常成为流体的缓流和滞流区。
因此,多流束流量计比单流束流量计更易结垢。
根据机械式流量计的抗结垢原理,采取直通式进出水流道设计,实现流量计的抗结垢性。
直通式进出水流道设计结构见图3。
直通式进出水流道使流量计中流体通畅流动,具有抗结垢、低压损的特性,避免了单流束流量计侧向水流对叶轮轴产生侧压而导致轴磨损加速。
③独立横轴叶轮
由于我国供暖水中含有杂质,尤其是那些供暖系统难于排出的细小杂质,易导致热量表的测量精度迅速下降,甚至堵塞流量计。
独立横轴叶轮设计结构使流量计的流道拥有足够的空间,含有细小杂质的流体可顺畅通过,解决了以上问题。
独立横轴叶轮结构,见图4。
叶轮由叶片、轮毂、轴套、单根叶轮轴组成,叶片固定在轮毂上,轮毂固定在轴套上,单根叶轮轴贯穿轴套并与轴套成活动连接。
无磁金属片镶嵌在叶片上,定位环起到叶片定位作用,叶轮轴的两端固定在叶轮腔的两侧。
叶轮与叶轮腔底部留有一定的间隙,与直通式进出水流道
管组成防堵塞排污通道。
独立横轴叶轮结构采用轻便的叶轮,特别是叶轮轴和轴套采用高耐磨自润滑的非金属材料,轴与轴套之间保持0.
01 mm的微小间隙,该间隙在水中形成水膜,不仅阻止了水中杂质进入轴套内,还大大降低了轴与轴套之间的摩擦。
因此,叶轮轴与轴套间的面接触的磨损程度远小于点接触。
独立横轴叶轮结构中的独立横轴和定位环的安置方式,保证了叶轮不会上下和沿轴向的摆动,使无磁金属片在一个平面内旋转,不会
发生转速信号检测失灵的现象。
独立横轴叶轮结构的顺水流旋转,抑制了水垢形成。
2 SST技术机械式热量表
在SST技术机械式流量计的基础上,采用无磁流量传感器和MSP430系列单片机,集成流量信号采集、供回水温度采集、用热量积算等功能,已成功研制和生产出了适用供暖热计量工程的SST技术机械式热量表。
经过国家级计量监督部门的检验,已认证为高精度的国标二级热量表。
经过耐久性实验及1个供暖期的实际使用,表明SST技术机械式热量表与现有国内外机械式热量表相比,具有防堵塞、抗磨损、防结垢、低压损、稳定性高、精度高和安装灵活的卓越性能,制造成本与其他机械式热量表相当。
3 结论
采用对称设计、直通式进出水流道、独立横轴叶轮结构的SST技术机械式热量表具有防堵塞、抗磨损、防结垢、低压损、稳定性高、精度高和安装灵活的卓越性能,制造成本与其他机械式热量表相当。
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作者简介:李世武(1957- ), 男, 四川开江人, 教授, 博士, 从事热能工程与节能的工作。