基于称重法的水暖流量测量系统

　　目前世界各国都对水暖产品流量有严格限定，因此水暖产品流量测量成为其研发制造过程中必不可少的一部分。时下对水暖产品流量的测量法有许多种，但是各种测量方法均存在如下明显不足[1]：电磁流量计的安装与调试其它流量计复杂，且要求更严格，管中存留的气体或粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上时均会产生较大测量误差;超声波流量计抗干扰能力差，直管段要求严格，测量管道因结垢会严重影响测量准确度，使用寿命短;涡轮流量计如果管道流速不均将造成测量误差，直管段要求高;孔板流量计测量范围窄，压力损失大，采用法兰连接易产生跑、冒、滴、漏问题。称重法流量测量技术一直都被用来作为流量计检验的重要方法，但由于长期以来水暖检测设备制造商过分的依赖现有流量计进行流量测量，所以也就很少有人用称重法来替代流量计进行流量测量。这就出现了水暖产品流量测量中的一个普遍现象：采用高精度、大品牌流量计进行测量时性价比低，采用一般流量计进行测量时测量精度低、工作不稳定。本文的主要创新点是利用称重法构建出一套流量测量系统，并分析其可行性，结果表明：采用称重法进行流量测量，在很大程度上可以克服上述测量方法中不足，更为重要的是该方法可以提供极高的测量精度。

　　1　系统组成和原理

　　系统组成示意图如图 1-1 所示。压力传感器、PLC、变频器、水泵等组成的恒压变频装置用于提供测试过程中的恒定压力，以保证液体供应管道中有一个稳定的流量;热电偶、PLC、固态继电器、电热棒等组成的温度控制装置用于提供测试所需的液体温度;承水桶、称重传感器、PLC、电磁阀等组成流量计量装置对流量进行计量。流量测量方法原理是：

　　(1) 确定承水桶及其内部剩余液体的初始重量;

　　(2) 操作下水电磁阀使液体逐渐聚集在承水桶中，同时计时器开始计量注水时间;

　　(3) 确定承水桶及其内部剩余液体的最终重量。于是，根据所收集液体的质量、注水的时间及其他相关数据求得流量。

　　2　精确测量及其测量程序

　　流量测量应符合如下条件以使测量结果更加精确：

　　(1)在流动回路中没有泄露，也没有未经计量的液体喷溅或通过下水电磁阀;

　　(2)不会由于热胀冷缩而使部分回路中聚集或排出液体，也不会由于含有未知的蒸气或气体的体积变化而使流量回路中积聚液体;

　　(3)需在校准称重传感器时对大气浮力的影响进行修正;

　　(4)称重传感器、PLC 计时器及启动、停止计时器的平均值应达到必要的精确度;