一种流体热量表的设计

　　1　前言

　　目前,热计量表有电子和机械两大类,电子类热量表计量精确但造价较高,且日常维护工作量大;机械类热量表制造成本低但计量精度有待提高。根据我国国情,供暖系统建设和改造当首推机械类热计量仪表。摩擦轮式流体热量表,其特征是由四部分机构组成:①测流体流量(质量)机构;②测温机构;③机械转换机构;④计数显示机构。该实用新型是将4部分机构合为一体,安装在1个表体内,连接传动过程是:叶轮由流体驱动运转,经叶轮轴、减速轮组传递给摩擦盘,再由摩擦盘驱动受双金属片控制的摩擦轮,通过与摩擦轮同轴安装的齿轮组将摩擦轮的转数记录在计数显示器中,计数显示器可直接显示出流体的散热量值。

　　该实用新型的测温机构中采用了双金属片作为热敏元件,在两束待测温流体的温差不大的情况下,因双金属片的相对变形量较小,该温度检测系统难以作出灵敏的反应,因而难以获得精确的热计量值。

　　一种计量精度较高的机械式流体热量表,关键技术是在流体温差测量中采用了流体温差传感器。热计量中关心的是2束流体的温差值而不是温度;气、液、固三态物体在相同的体积下,热敏反应程度最大的是气体。用气体作为热敏介质的流体温差传感器替代双金属片测温机构,以获得热计量精度较高的新型热量表。

　　2　流体热量表的工作原理[1,2]

　　流体热量表由安装在同1表壳内的3个部分机构和1个流体温差传感器4部分合为1体构成。3个部分机构分别是:

　　测流体流量机构:由叶轮、传动轴、减速轮组构成;②机械转换机构:由摩擦盘、摩擦轮和固联于摩擦轮的细长轴构成;③计数显示机构:由滑移齿轮组和计数显示器构成。连接传动过程是:叶轮由待测流体驱动运转,经叶轮轴、减速轮组传递给摩擦盘,再由摩擦盘驱动受流体温差传感器制约或控制的摩擦轮,通过与摩擦轮同轴安装的滑移齿轮组将摩擦轮的转数记录在计数显示器中,计数显示器可显示出待测流体散热量的标定值。

　　流体温差传感器,是实时检测并传递两束待测温流体温差值的装置,由1对气体温度传感器分别作用在同一细长轴的两端构成。气体温度传感器由导管以及与其密闭联通的金属盒充/放气阀、软质弹性波纹管以及与波纹管的密封端外侧固联的定心垫片组成。细长轴的端部接触并抵紧在气体温度传感器的波纹管端部定心垫片的轴心上,使波纹管预置在弹性压缩状态,保证发生的变形在弹性极限内。2个气体温度传感器的导管与细长轴三者的轴线共线设置并水平安装。气体温差传感器在使用前,金属盒内要充填等量、同种气体(氢气、氧气、空气)后密封。