熱能表檢定相關(guān)問題探析

包佳力

摘 要：在我國熱能表是計量器具，在過去的數(shù)年中，用戶在試用熱能表的過程中出現(xiàn)了許多的問題。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影響熱能表檢定問題著手，提出幾點關(guān)于熱能表檢定裝置的改進意見。

關(guān)鍵詞：熱能表檢定；熱能表檢定裝置；問題

1 目前熱能表檢定裝置中所存在的一些問題

1.1 加熱水箱容積對熱能表檢定所產(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)計的合理性會對檢定效果產(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，氣泡能迅速擴散，容易發(fā)生溢出情況，氣泡對于檢定所產(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間比較長，有時溫度上升到50℃就需要很長時間；如果對介質(zhì)不同溫度點進行調(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，檢定過程中能適應不同溫度點計所需的熱量，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)計如果不合理，氣泡就很容易進入管路，這一缺點會直接影響檢定結(jié)果。上述因素是對熱能表檢定產(chǎn)生影響的主要因素，但變頻影響、閥門泄漏、管路熱水結(jié)垢等問題仍然不可忽略。此外，裝置維護與正確使用也是必要環(huán)節(jié)。

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

在對熱能表采取分量或者是總量檢定的過程中，一般按照配對溫度傳感器不同兩個溫度的探頭的特性，并分別放置于2個不同溫度的恒溫槽中，在進行熱量采集計算時的溫差值，通過管路流量傳感器進行測量，然后使用計算器對熱能表流經(jīng)熱量做詳細計算。在實際的檢定過程中，配對溫度傳感器并不能將流體介質(zhì)實際溫度反映出來，在用戶使用熱能表時，配對溫度傳感器是對實體流體溫度的測量。在檢定不同類型以及不同廠家的熱能表時，發(fā)現(xiàn)這一檢定方法會影響檢定結(jié)果。這種差異對于機械葉輪式熱能表所產(chǎn)的影響比較小，對于普及推廣并且?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）采用稱重法對熱量進行檢定過程中，流體密度是否正確有著重要的作用。介質(zhì)溫度不一樣，密度也會呈現(xiàn)出不同的差異，超能熱能表計算器對流體密度的補償修正主要參照傳感器所測量的溫度，如果流量傳感器接觸溫度與溫度傳感器的溫度有差異，計算器密度值并未采取準確的修正補償。（2）對于超能熱能表通常采取傳播速度差法，通過兩個超聲發(fā)射器將兩束超聲波脈沖發(fā)射出來，分別到達上游與下游位置接收器.流體中超聲波傳播時，會載上流體流速相關(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，通過時差將被測流體流速檢測出來，并且換算為流量。

1.3 管路中存在氣體對熱能表檢定質(zhì)量所產(chǎn)生的影響

在實際檢定中，管路中除了一些熱介質(zhì)水，還有部分氣體，這些氣體形成過程較為復雜。不管是電加熱還是氣加熱均會出現(xiàn)一定量的氣體；如果水背壓不足，會形成氣泡；管路的彎頭以及閥門等容易造成窩氣。在檢定以前如果沒有將源頭氣體處理好，排氣無法順利進行，這些因素都會影響熱能表計量。管路中存在氣體對檢定產(chǎn)生的影響有以下幾點。（1）在熱量計算時，氣體對流體密度存在也會產(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，這時氣液混合物密度也就是流體密度，這種狀況會嚴重影響計算熱量。（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)，分界面會出現(xiàn)明顯的反射，流體存在氣泡，分界面和水對超聲波信號會形成反射，對接收器接受產(chǎn)生影響，進而對測量流體流量結(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的幾點意見

（1）應用子母水箱檢定裝置，對于現(xiàn)行方式中檢測恒溫槽模擬介質(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，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，模擬溫場溫度會代替介質(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，對水溫進行直接測量，對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的溫度場復現(xiàn)，同時應調(diào)節(jié)熱能表實際流動介質(zhì)溫度，使其同其中以進口的模擬溫場一致。

（2）對于水箱所出現(xiàn)的問題，建議應用子母水箱相關(guān)儲水裝置，設(shè)置一個小水箱和一個大水箱，按照實際需要選擇對哪一個水箱進行加熱，這不僅能提升使用效率，同時也能降低電能消耗，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，對于檢定結(jié)果所產(chǎn)生的影響較為復雜，有效的措施是實驗段下游背壓穩(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，使實驗段的流體盡量保持單向運行。

3 結(jié)論

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

參考文獻

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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化[J].中國計量，2010，（6）：71-73.

（作者單位：錫林郭勒盟產(chǎn)品質(zhì)量計量檢測所）