熱能表檢定裝置的新標(biāo)準(zhǔn)—— 賽多利斯的高準(zhǔn)確度電磁力秤助力于北京市計(jì)量院

賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司

從2010開始，為了降低能量消耗，中國(guó)政府倡導(dǎo)市民支付住所的冬季供暖費(fèi)時(shí)按照實(shí)際消耗的熱能結(jié)算，而不是過去的按照房屋平米數(shù)結(jié)算?，F(xiàn)在該項(xiàng)目已在華北地區(qū)16個(gè)省市施行。預(yù)計(jì)到2020年，集中供熱的面積將達(dá)到100×104 m2。屆時(shí)，熱能表將大范圍使用，市場(chǎng)用量每年將超過三百萬只。作為貿(mào)易結(jié)算用的計(jì)量?jī)x表，每只熱能表都必須進(jìn)行強(qiáng)制檢定。這意味著相應(yīng)的計(jì)量院所都必須配備熱能表的檢定設(shè)備，以滿足快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。

1 首創(chuàng)的熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置

北京市計(jì)量院（BJIM）是一所非營(yíng)利的綜合性國(guó)家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)。為推進(jìn)首都供熱體制改革，也為了滿足首都節(jié)能減排工作的迫切需要，北京市計(jì)量院?jiǎn)?dòng)了“大口徑熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制及熱計(jì)量應(yīng)用實(shí)踐”項(xiàng)目。在北京市昌平區(qū)沙河試驗(yàn)基地建立了新的熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置，投資規(guī)模達(dá)人民幣2000萬元，實(shí)驗(yàn)室占地1 800 m2，整套裝置不確定度優(yōu)于0.1%，最大流量達(dá)到600 m3/h。并在裝置的設(shè)計(jì)上，取得了多項(xiàng)重大技術(shù)突破，其中太陽能技術(shù)、稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)、穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)等均屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

2 熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置關(guān)鍵

熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置

熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置主要由熱水流量檢測(cè)系統(tǒng)、溫度檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算器檢測(cè)系統(tǒng)等三個(gè)基本部分構(gòu)成，其中質(zhì)量法被認(rèn)為是檢測(cè)熱水流量準(zhǔn)確度最高的方法，其特點(diǎn)是量值傳遞鏈短，可直接溯源到國(guó)家質(zhì)量基準(zhǔn)。北京市計(jì)量院的這套大口徑熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置同樣采用了質(zhì)量法，以高準(zhǔn)確度電子秤作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)器。

為了兼顧檢定不同口徑的熱能表，北京市計(jì)量院將稱重系統(tǒng)的量程分為了三段：60 kg、600 kg、6 000 kg，因此需要三臺(tái)電子秤。而電子秤作為標(biāo)準(zhǔn)裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，北京市計(jì)量院也對(duì)其提出了嚴(yán)格的要求。首先是準(zhǔn)確度，要求在最小流量時(shí)稱量的過程準(zhǔn)確度優(yōu)于0.01%，這需要電子秤具有良好的重復(fù)性和線性；其次是如何保證準(zhǔn)確度和減少外界環(huán)境因素對(duì)稱量和通信的影響。

秤盤

3 賽多利斯的電磁力秤

北京市計(jì)量院仔細(xì)調(diào)研了市場(chǎng)上的稱重產(chǎn)品，賽多利斯IS系列電子秤以其高準(zhǔn)確度和優(yōu)異的穩(wěn)定性受到了關(guān)注，特別是賽多利斯在大量程、高準(zhǔn)確度秤上的制造經(jīng)驗(yàn)給用戶以很高信心。IS秤采用電磁力原理制造，電磁力是施加在秤上的物體重量的反作用力，它通過電流流過在磁場(chǎng)中的線圈而產(chǎn)生，光電位置傳感器來檢測(cè)受力杠桿的平衡位置，而杠桿直接與磁場(chǎng)中的線圈相連，線圈中的電流產(chǎn)生的電磁力來確保杠桿回到其平衡位置，這時(shí)電流大小能反映質(zhì)量的大小，并且具有極高的準(zhǔn)確度。賽多利斯的IS秤能提供高達(dá)60萬的讀數(shù)分度，重復(fù)性控制在±2 d以內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過裝置要求的12萬分度，這樣準(zhǔn)確度可靠性得到了保證。同時(shí)IS秤具有內(nèi)置砝碼校正功能，能方便地啟動(dòng)校正，保證校正周期內(nèi)電子秤的準(zhǔn)確度。另一方面，實(shí)際工作中，秤盤上需要長(zhǎng)期放置一個(gè)水箱，用于稱量單位時(shí)間內(nèi)注入的熱水，這時(shí)需要將放置水箱時(shí)的重量作為新的零點(diǎn)，方便操作和讀數(shù)，賽多利斯的IS秤可以提供預(yù)置皮重設(shè)置，不影響正常的稱量和校正功能。

顯示裝置

北京市計(jì)量院也考慮了環(huán)境因素的影響，對(duì)IS秤臺(tái)的數(shù)字化輸出甚感興趣。秤臺(tái)直接輸出RS485數(shù)字信號(hào)到儀表，杜絕了傳輸過程中的各種干擾。而賽多利斯特別為600 kg、6 000 kg的平臺(tái)定制了AISI304不銹鋼秤盤，加上秤體IP67以上防護(hù)等級(jí)和達(dá)到IP69K的CAIS3儀表，滿足了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備防水的要求，令用戶十分滿意。

安裝完成后，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院對(duì)三臺(tái)秤進(jìn)行了檢定，完全滿足II級(jí)秤的指標(biāo)要求；在后續(xù)的使用過程中，賽多利斯IS秤表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，給人印象深刻。

該標(biāo)準(zhǔn)裝置于2012年12月成功通過了驗(yàn)收。