热能表检定装置的建立

　　一、概述

　　1·检定装置的组成

　　热能表由流量传感器、配对温度传感器和计算器三个部分组成。按国家计量检定规程要求,热能表在进行定型鉴定时应对三个部分分别进行试验,正常检定时可进行整体检定。另外,就上述形式的热能表而言,目前还没有一种标准装置可直接提供一个标准热能的物理量与被检热能表进行比较。也就是说,不管任何形式的热能表检定装置实际意义上都是由上面三个部分独立的检定装置组合而成。即热能表检定装置在组成上包含热水流量标准装置、配对温度传感器检定装置和计算器检定装置三个部分。所谓热能表的整体检定是指三个部分有效地组合。

　　因为配对温度传感器检定装置与标准铂热电阻温度计检定装置、计算器检定装置与热工仪表或流量积分仪检定装置在原理上完全一致(只是计算公式不同),不存在新的技术成分。所以人们常说的热能表检定装置更多意义上是指热水流量标准装置的建立,即通俗意义上的热水表检定装置。但是,它在技术上和结构上与现有的冷水表检定装置有着很大的差异,并不简单地等于热水加水表检定装置。

　　2·检定介质

　　热水与冷水在计量角度上讲其物理特性相差很大,反映在对表的检测上有下面两个方面:

　　(1)对流量传感器的影响

　　流量传感器因直接与被测介质接触,所以其测量机构(机芯)就会受到热胀冷缩的影响。从而导致在不同的水温下流量传感器的测量误差不同。下面是德国PTB热能试验室所作的一台DN50口径机械式流量传感器在不同温度下的试验结果:

    从图中可看出,在小流量附近,其误差随温度的变化是很大的。虽然在规程中提到可以用冷水进行检定,但其前提是冷水与热水试验的结果应一致。此含义是指成批表之间的一致性,而不是单指简单的某块样表的一致性。所以在欧洲标准及国际建议R75中明确应用热水对流量传感器进行检定。至少目前在国外还没有用冷水与热水测量条件下能一致的或可定量修正的机械式热能表。当然,超声波式和电磁式另当别论。所以一套完整的热能表检定装置应具备热水试验的能力是最基本的条件。

　　(2)对检定装置的影响

　　在常温下水的蒸发与室温已成饱合状态,所以当检定介质温度高于室温时,其蒸发就会对测量结果带来很大的影响。另外因介质温度的变化,装置应采取保温、各种温度修正等措施。所以标准器需采用质量法或标准表法的形式。

　　上述两点表明,装置应采用热水检定,简单地对容积法冷水表检定装置进行改造是不可行的。