熱量表準確度測試管理論文范本
1、熱量表準確度測試的現狀
計量收費已經(jīng)成供熱中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，它的成敗與否已經(jīng)成為關(guān)系到供熱事業(yè)生存和發(fā)展的根本問(wèn)題。因此最近兩年的時(shí)間內，國內供熱行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始了計量收費和分戶(hù)供暖的工程改造。在未來(lái)的幾年時(shí)間內，舊系統改造和新系統建設如何實(shí)現計量收費將肯定成為國內供熱工作的重中之重。這方面顯示出的強大的商業(yè)機會(huì )不僅刺激了國外的各大廠(chǎng)商紛紛進(jìn)入中國推廣自己的熱計量設備，而且國內許多生產(chǎn)和研究機構也在不斷開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)這方面的設備。從目前情況看，熱量表生產(chǎn)廠(chǎng)家國內外已超過(guò)30家，而且其數量還在不斷的增加之中。
現在電表和水表的準確度，在國內已經(jīng)形成了一套完整的檢測和認證的標準系統，而且以法律的形式規定下來(lái)。一個(gè)家庭一年中消耗熱量的費用（供暖費）比電費、水費和煤氣費的總和還要多。所以說(shuō)，相對于水和電費更昂貴的熱量消費而言，熱量表準確度的測試就顯得更為重要�，F在我國的供熱計量也剛剛開(kāi)始起步，計量單位還沒(méi)有成型的熱量表準確度測試裝置。因此，如何方便可靠地進(jìn)行熱量表準確度的測試，建立怎樣的熱計量系統的標準和裝置都是當前一項重要和緊迫的課題。
國外已經(jīng)進(jìn)行計量供熱幾十年，尤其在歐洲，供熱熱計量全部都以法律的形式確定下來(lái)，形成了一套從運行、生產(chǎn)、管理到司法完整的社會(huì )保障系統。而國內還處在起步階段，所制定的標準主要還是依據歐洲的相關(guān)標準。而從國外直接引進(jìn)成套的測試裝置，則需要幾十萬(wàn)或者上百萬(wàn)的人民幣，不僅價(jià)格昂貴，而且受測試周期限制，無(wú)法應用于國內的熱量表的大規模生產(chǎn)和檢測。
2、熱量表準確度分項測試方法
對于熱量表準確度的測試，歐洲一般采用分項測試的方法。即熱量表測試時(shí)，分別按照相應的標準對溫度傳感器、流量傳感器和計算器的準確度分別進(jìn)行測試。測試完成后，由得到的各個(gè)部件的準確度計算得出熱量表的整體準確度。
影響廣泛的OIMLR75《世界法定計量組織75號國際建議:熱量表》和詳盡EN1434:1997《歐洲標準:熱量表》都建議采用采用分項測試的方式。如OIMLR75規定：
流量傳感器：最大允許測量誤差為３％
計算器＋溫度傳感器：最大允許測量誤差為±（|E|-３％）
其中E為表1中各級表的總體誤差要求。
分項測試就是對每個(gè)部件采用相應的行業(yè)標準進(jìn)行準確度控制。這種檢測方法會(huì )帶來(lái)各方面的不便。在歐洲，為了保證熱量表總體的準確度要求，很多國家對于溫度傳感器的準確度都單獨做了規定，因為沒(méi)有一個(gè)統一的國際標準來(lái)滿(mǎn)足要求。
表1熱量表分項測試準確度分級（歐共體）
T(℃)誤差限
2級4級5級
△t<10±4%±6%(8%)±8%(10%)
10≤△t<20±3%±5%(7%)±7%(9%)
20≤△t±2%±4%(6%)±5%(7%)
�。ㄗⅲ寒斄髁吭�0.1Ln以下時(shí)，取括號內給出的誤差限；Ln為熱表工作流量）
不難想象，把一塊熱量表分成幾項來(lái)測試，工作比較繁瑣，而且測試周期大大增加。在測試的時(shí)候，要求根據不同的'行業(yè)標準選擇符合要求的測試儀表，再去按照各自的測試標準分別檢測，使他們分別達到規定的要求；其次其測試結果不直觀(guān)，因為不能直接給出熱量表的整體誤差，而要根據各部件測試的結果，通過(guò)誤差合成來(lái)確定總的誤差；再次，這種測試方法不適用于緊湊型的整體熱量表。
3、熱量表準確度整體測試方法
針對于現行熱量表分項測試的弊端，整體測試來(lái)檢測熱量表的準確度有著(zhù)許多優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性。首先測試不需要分解熱量表的各個(gè)部件，直接依次檢測出熱量表的整體準確度，節省了大量的時(shí)間和工作量，其次對于緊湊型的熱量表，可以檢測出其結構的系統誤差。其測試準確度完全可以滿(mǎn)足2、3級熱量表的要求，且方法簡(jiǎn)便快捷，非常適合廠(chǎng)家出廠(chǎng)時(shí)的檢驗。
3.1熱量表準確度整體測試裝置
熱量表準確度整體測試是根據熱平衡原理，即理論上熱量表的示值應等于加熱量，如圖1示，該裝置由保溫水箱、電加熱器、風(fēng)機盤(pán)管、水泵、初調用的浮子流量計和待測熱量表組成。電熱裝置加熱保溫水箱內的水，升溫后的水經(jīng)熱量表的供水管流出，進(jìn)入風(fēng)機盤(pán)管進(jìn)行冷卻，然后再經(jīng)水泵、熱量表的回水管后返回保溫水箱。
為了使流量穩定和方便各個(gè)工況流量調節，設置變頻熱水循環(huán)泵。水箱出口和入口安裝溫度傳感器觀(guān)察水溫。熱量表安裝在保溫水箱的出入口上，熱量表和水箱之間的管道盡量短并很好保溫，盡量減少其引起的散熱損失。
為了使保溫水箱散熱盡量少，應進(jìn)行絕熱處理，其漏熱量應降到測試工況加熱量的1%以下。在保溫箱體的內側和外側布置電熱堆，作為漏熱測試用。在對熱量表準確度進(jìn)行正常測試前，必須對保溫水箱做漏熱實(shí)驗測試。
3.2熱量表準確度整體測試的原理
根據能量守恒原理，熱量表準確的計量值應由下式確定：
(1)式中:Q–熱量表示值(kWh)
E–電加熱器輸入電能(kWh)
E–測試開(kāi)始和終止時(shí)水箱及水的內能變化量(kWh)
Q1–保溫水箱、水箱與熱量表之間的管路漏熱損失(kWh)
(2)式中：－水箱（水）的熱容量，kWh/℃
t1、t2－測試開(kāi)始、終止時(shí)水箱（水）的溫度，℃
在測量過(guò)程中，E使用1‰或則更高準確度（0.5‰）的電能表準確的測定。這樣，只要準確測定熱量表測試周期內保溫水箱漏熱量和水箱（水）的內能的變化，就可以準確的知道熱量表的熱量檢定值Q，再根據被檢熱量表的顯示值Qb，由下式：
(3)可以計算出熱量表的準確度。因此測量的關(guān)鍵是漏熱量和水箱（水）的內能變化的準確測定。
3.3保溫水箱漏熱量的測定及其它
保溫水箱漏熱試驗按照保溫容器漏熱測試方法進(jìn)行。做漏熱試驗時(shí)，關(guān)閉水箱出口和入口閥門(mén)，調整加熱功率，使水箱水溫穩定在某一數值。當水箱內水溫波動(dòng)在±0.3℃內時(shí)，可以認為系統穩定。記錄穩定后的水溫和空氣溫度的熱電堆電位差、功率表的讀數――此時(shí)即為水箱的漏熱量，通過(guò)多工況測量得出水箱漏熱量與上述電位差相關(guān)的漏熱特性方程。
當開(kāi)始時(shí)水箱（水）的溫度和終止的溫度不相同時(shí)，水箱（水）的內能就發(fā)生了變化。為準確測出這一變化量DE，應準確知道水箱（水）的熱容量、t1和t2。水溫t1、t2可以用高精度溫度計測出，而水箱（水）的熱容量必須通過(guò)試驗來(lái)確定。為此，首先測出t1，然后迅速加熱使水溫在短時(shí)間內升到要求值，停止加熱并測量t2和記錄電加熱量。此電加熱量除于（t2－t1）即得到熱容量。
浮子流量計是用于初步選擇流量在某一范圍內即可，由此不需要準確測量，因為在上述測試原理中并不需要流量。
3.4熱量表準確度測試過(guò)程
首先啟動(dòng)水泵，然后打開(kāi)電加熱器對水箱中的水進(jìn)行加熱。觀(guān)察浮子流量計，調節水泵的流量相對穩定在設定值附近，再調節風(fēng)機盤(pán)管的風(fēng)機轉速，使水箱中的出水水溫恒定在設定值附近。當工況穩定后，開(kāi)始測試熱量表的準確度，即開(kāi)始計量加入水的加熱量（電能表初始讀數）、熱量表的初始讀數、水箱初始水溫t1、水溫和空氣溫度的熱電堆電位差。當測試結束時(shí)，再記錄電能表終止讀數、水箱內水的終止水溫t2。測試過(guò)程中，計算機根據水溫和空氣溫度的熱電堆電位差，通過(guò)上述試驗得到的漏熱特性方程不斷計算而得到總漏熱量Q1；又由測得的t1和t2以及上述試驗所確定的熱容量求出內能變化量E。這樣，電能表記錄所消耗的電量，扣除水箱漏熱Q1和內能變化量E就應該是熱量表的真值。將此值與熱量表的示值進(jìn)行比較就得出熱量表的準確度。
很好的處理漏熱量和內能變化量的測定，可以使測試臺的整體誤差控制在0.3％之內。
這種測試方法大大提高了測試效率。在測試過(guò)程中無(wú)須去關(guān)心熱量表每一組成部件的準確度，由于最終需要的是熱量表的總體誤差，所以只要熱量表的整體誤差滿(mǎn)足要求就行了。與分項測試方法相比，整體測試法省去了許多中間過(guò)程，測試起來(lái)非常方便，最后得到的結果也很直觀(guān)，其測試結果比分項測試再去合成求熱量表的總體誤差更具合理性，其讀數就是熱量表的真實(shí)誤差。測試裝置的準確度可以達到被測3級熱量表準確度的1/5，完全滿(mǎn)足了測試標準的要求。
3.5熱量表整體測試的工況設定
熱量表的整體測試裝置可以方便的設置各種工況，即可以設置定工況實(shí)驗，也可以靈活的設置變工況實(shí)驗。
進(jìn)行變工況實(shí)驗，完全可以在有限的時(shí)間內模擬冬天采暖季節的系統運行情況，考察熱供水溫度（例如95℃），在作變工況實(shí)驗時(shí)流量也逐漸增加到系統最大流量，當達到溫度和流量最大時(shí)，再分階段減小水泵和風(fēng)機轉速，直至出水水溫又穩定恢復到實(shí)驗開(kāi)始的溫度。實(shí)驗中，各個(gè)階段系統參數所占的時(shí)間比率和實(shí)際采暖季節中各個(gè)系統參數所占的比率完全一致。
4、兩種檢測方法比較
以上兩種檢測方法，各有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。分項測試方法可以檢測每一個(gè)部件的準確度，對于開(kāi)發(fā)產(chǎn)品非常有用，同時(shí)特別適合于產(chǎn)品的型式檢驗；而整體測試方法注重于整體、不關(guān)注每個(gè)部件的準確度，因其測試簡(jiǎn)單、周期短、設備運行穩定且投資比較節省，因此特別適合于出廠(chǎng)批量檢驗。
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