热量表准确度的整体检定方法和误差分析

　　0　前言

　　建设部《民用建筑节能管理规定》:“新建居住建筑的集中采暖系统应当使用双管系统,推行温度调节和户用热量计量装置,实行供热计量收费。”在我国,对一个家庭的年能源消耗费用而言,采暖费比电费、水费和煤气费的总和还要多,所以相对而言热量是更昂贵的能源消费。所以为保证供热计量收费的顺利实施,热量表的准确度必须符合要求。热量表的准确度检定是实施热量收费的一个重要环节,建立相应的准确度检定台就显得尤为重要。

　　1　热量表准确度的检定方法

　　目前世界各国采用的大都是分部检定的方法,即在热量表准确度检定时,分别对热量表的三个组成部分:流量传感器、温度传感器和计算器等分别进行检定,然后根据误差分析理论合成热量测量的准确度。热量表准确度整体检定法是把热量表作为一个整体进行检测,而不是对流量传感器、温度传感器和计算器分别进行检定。如图1所示,根据能量守恒,通过电测法来实现。其中,电加热器D负责提供能量,电能表B记录电能,被加热的水在水泵H的驱动下,经过待测热量表F进入散热装置G散热降温,降温后的水又经过待测热量表F回到绝热水箱C。

　　在这一循环过程中,待检热量表的准确计量值由下式确定:

　　式中,Q为通过散热装置所散出的热量,即热量表的真值;E为电加热器输入电能;D为热量表准确度检定前后水箱及其内部水的内能变化; Q1为加热水箱、水箱至热量表间管路的漏热损失。

　　E可以用1‰或准确度更高的电能表测定。所以在上式三项数值中,只要能准确测量出漏热损失和水箱内水的内能变化,就可以准确的知道散热装置所散发的热量。热量表的读数实际上反映了散热装置所散发的热量。如果对散热装置所散发的热量Q计量准确,则可得到热量表的最大误差值Φ:

　　从式(1)中可知,用整体检定法得到较准确的Q值,必须准确测定系统漏热和内能变化。

　　2　漏热测量的实验方法和误差分析

　　漏热测量的基本方法就是首先计算水箱的漏热系数,然后根据检测过程中的水箱内水温和外界环境温度,按照稳态导热计算漏热量。这其中的关键问题就是漏热系统的测量,以及按照稳态导热计算漏热量所造成的误差。

　　2·1　漏热系数测量的原理和方法

　　维持加热水箱的功率恒定,连续监测水箱内外温度。当水箱内外温差的变化在两个小时内小于0·3℃时,可认为系统已经达到热平衡稳定状态,这时水箱的加热量q等于漏热量。根据温差和投入热量由式(3)得到漏热系数K。