热量表检定装置的初步探讨

　　2002年3月国家质量监督检验检疫总局颁布了JJG225-2001《热能表国家计量检定规程》,使热量表的设计规范、技术要求及质量保证有了依据。1999年8月国务院办公厅国发[1999] 72号文明确要求热量表安装前应进行强制检定,在这种情况下,实际测试中热量表的计量性能用什么装置检定成为大家关注的热点。生产厂家、供热部门、计量部门急需一套检定热量表准确度高、效率高、可靠性强的装置,对此不少厂家及计量部门都在进行着有益的探索。现就热量表检定装置的特点介绍如下。

　　1　该装置的结构及工作原理

　　依据热量表的行业标准及检定规程,装置的设计原理采用标准表法。该装置的结构由热水管路系统、标准流量计、温度传感器、压力传感器、恒温槽、加热循环水箱、工控机及控制电路、控制台、夹表器、安全系统等组成。加热循环水箱采用PID系统控制温度,当水箱内热水达到设定的水温后,开启泵将热水送入试验管道,经过标准流量计、直管段及被测表组返回到水箱;将标准二等铂电阻和被测表组的温度传感器同时分别置于两个恒温槽中。恒温槽内设定的热水温度范围4℃~95℃,恒温槽采用智能化恒温控制器。流量温度系统稳定后,开始检定。计算机采集流量、温度、压力信号,根据公式(1)进行积分,计算出检定时间段内的标准热量值。检定时间段内的被测表热量值采用小键盘人工控制,可与计算机数据采集同步。通过标准热量值与被测表的热量值进行比较、计算,实现对被检表的准确度检定。

　　式中　Q为释放的热量, kJ;qm为流经标准流量计载热液体的质量流量, kg/s;Δh为热交换回路中入口的恒温槽温度与出口的恒温槽温度对应温度下的载热液体的比焓值差, kJ/kg;t为时间, s。

　　计算机控制部分,通过对流量、温度、压力等数据的采集和处理,实现密度计算、比焓值差计算、热量积分、热量的误差计算,温度、流量、压力的调整及控制,热量表检定中的各种数据可备份查询及打印。

　　因为整个系统是在热水管路下工作,所以循环水路与电器部分完全隔离;加有报警装置,管路温度上限报警,加热水箱上下限水位报警等;为保护被测表温度传感器即铂电阻及电缆,设计了防护套管,使其放入恒温槽中不易损坏。

　　2　该装置的主要技术参数

　　装置的准确度: 3级。装置的扩展不确定度(k=2)应小于等于被检热量表的最大允许误差的1/5。被检3级热量表的最大允许误差应符合行业标准CJ128-2000 5·3·2条的规定。

　　式中　E为最大允许相对误差,%;Δtmin为最小温差,℃;Δt为使用范围内的温差,℃;qp为常用流量, m3/h;q为使用范围内的流量, m3/h。