带有温度自控装置的户用热量表流量计的设计

　　1 热量表计量原理

　　住宅集中供暖实行供热改革、分户热量计量收费是采暖节能的一项重要措施。实现热量表的国产化，是实现热量计量收费的关键。热量表是用来测量及显 示流经热交换系统所释放或吸收热量的仪表。当水流经热量表时，根据流量计给出的流量和配对温度传感器给出的供回水的温差及水流经的时间，即可算出热能系统 释放或吸收的热量。[1]其计算公式为：

　　式中：Q—热交换系统释放或吸收的热量，J 或W·h;qm—流经热量表的水的质量流量，kg/h;qv—流经热量表的水的体积流量，m3/h; ρ—流经热量表的水的密度，kg/m3;△h—在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差，J/kg; t—时间，h 。

　　其中流量计测量的是体积流量，需要换算成适合热量表积算的质量流量。由公式(1)可以看出，热水体积流量和供回水温差都是影响热量表测量精度的 因素。目前普遍采用的Ptl000 铂电阻配对温度传感器测温技术已经很成熟，很容易做到0.1℃的分辨率。相比之下，流量的计量准确程度对热量表的精度等级的影响就更为突出。而国产热量表 在流量计等方面仍然还是薄弱的环节。

　　2 流量计的种类

　　流量计根据其测量原理的不同分为电磁式、机械式、超声波式等多种形式。其中电磁式流量计对水流的导电率有要求，需要电压为220V 的交流电源供电，耗电量大，并对环境的电磁干扰敏感。而机械式流量计虽然量程较宽、耗电少、价格较便宜，但对水质要求高，微量的铁屑或细砂都会急剧降低测 量精度直至在短期内损坏。在丹麦，人们非常重视供热水质，但机械式流量计也只能运行5 年左右就要更换新的流量计。而供热系统水质普遍较差又是我国的现实情况，所以热量表流量计的研发、设计必须充分考虑这一国情。

　　超声波式流量计的测量部分为一直管腔，没有任何叶轮或活动部件，不存在堵塞、磨损问题;超声波探头的材料为非磁性材料，表面不锈钢板保护，不存 在吸引铁锈等问题，对水质要求较低，不易损坏，使用寿命长，从根本上解决了机械式热量表在使用过程中出现的问题。随着电子技术水平的提高，普通超声波流量 计精度水平也在逐渐提高，且超声波流量计测量比例宽，基本上没有上限要求。

　　超声波热量表的长寿命特性必然会将供热改革所导致的社会成本降至最低。因此，无论从经济的角度，还是从社会的角度，超声波热量表都为我国的供热 改革、分户计量提供了一种可持续发展的解决方案，从热量表的历史发展来看，超声波热量表必然取代机械式热量表成为供热计量的主打产品。