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1、热量表检定装置系统的设计及其应用的分析【摘要】文章从检定装置的系统构成入手重点论述了热量表 检定装置的系统设计及应用效果分析。【关键词】热量表；检定装置；设计；应用由于热能表关系到千家万户以及贸易计算的利益同时也可以 为环境保护、能源节约等提供支持为此要将热量表作为管理的重 点从而也就需要不断地提升检定工作的准确性与效率更好的为生 产管理服务。1.检定装置系统构成热量表检定装置一般由5大系统构成：流量控制系统、水温 控制系统、数据采集系统、软件控制系统以及集中控制系统。(1)数据采集系统。这一系统主要完成对恒温水槽温度的采 集以及通过数据通信口对电子称称量读数的采集。(2)流量控制子系统。压力
2、变送器检测管道的压力可编程控 制器控制电磁阀的开关保证设定流量的测试水流经检热仪表以及 进入称量桶。(3)水温控制系统。通过温度传感器对水箱温度进行检测在 此基础上借助于温度控制器调节储水箱的温度从而保证热能计量 检测系统在符合相关设计标准的环境下运行。(4)软件控制子系统。这一系统作为智能化测试系统的核心 实现了将远程监控、数据采集、网络管理等部分有机的结合起来 从而代替了人工的记录、分析等。此外还可以实现即时查询、统 计处理以及打印等服务具有高精度的计算可靠性。(5)集中控制子系统。集中控制子系统也可以称作控制中心 由网络管理器、人机界面、系统主机以及辅助设备等构成。2 .检定装置系统设计
3、(1)温度传感器检定装置设计这一装置主要由电测设备、二等标准粕热电阻以及标准浴槽 等作为标准。相应的检测方法可以分为两类：首先是销热电阻常 数比较法这种方法通过将被配对的温度传感器置于统一标准浴槽 中然后在三个不同温度下得到每一只传感器的三个常数按照相应 的比较公式计算得到二只配对温度传感器的温差从而也就确定了 被检温度传感器的误差。这种方法一般适用于生产厂家或者是试 验厂家对热电阻进行配对具有极高的可靠性；其次是数值比较法 这一方法通过将两只配对温度传感器放置于两个不同温度的标准 浴槽内浸没的深度一般为300mm保持15min然后对比被检配对温 度传感器与两只标准温度传感器的温度误差从而得到
4、被检配对温 度传感器的计量准确度这一方法主要适用于正常检定。(2)流量检定装置设计热水流量装置的考核指标如下：适用口径在联接管道上要可 以方便的安装DN15DN25并且符合相应标准的热能表流量传感 器；满足上述口径的流量能力一般DN15的与DN25的最小及最大 流量一般分别为0. 03m3/h与7. 0m3/h而一般检定流量通常取最大 流量的一般为此整套的流量范围确定在0. 03m3/h3. 5m3/h；流量 的稳定性要求任何流量点的要小于2. 5%；水温波动性要求检定过 程中的温度下降不能大于2K如果出现要及时记录以便于后续的修 正使用；高水温试验热水装置在905（条件下工作时不能出现换 向
5、器控制部件失灵或者是管道变形等影响测量的现象。热量表流量传感器中的热水流量检定装置一般采用累积流量 来计算各具不同的标准器种类可以分为质量法、容积法以及标准 表法。由于热水的温度变化对于容积影响较大为此一般不建议使 用容积法而具体使用哪一种计量标准要根据装置的用途来决定。 同时考虑到检定标准表的标准装置与所建立的标准表装置的流动 条件存在差异为此单独使用标准表作为标准器来定型检定可靠性 较差为此更多的使用质量法。质量法虽然避免了上述问题但是用 于正常检定的效率较低为此如果可以配备一台好流量计就可以将 标准表与质量法相结合从而得到最佳的方案。质量法的取值是通 过称量一段时间内容器内液体的质量从而
6、得出流量。质量法按照数据取值的方式可以分为三种：第一种是启停质 量法即通过人工关闭或者开启控制检定的结束语开始天平以及被 检表均处于静止状态下读数为此适用于具有高分辨显示的被检表 具有结构简单以及造价低廉的优势。第二种是静态质量法即在水 的流动中进行称重被检表是在流动中读取数据而天平在静止状态 下读数具有很高的自动化。但是配套设备投入多投资较大。而第 三种动态质量法由于要求天平的稳定性以及精度很高同时检定方 法在国内存在争议为此不建议使用。3 .计算器检定装置设计计算器检定装置主要由流量标准信号源、标准电阻箱以及多 用数字表等构成一般应用于分体式热能表计算器的检定。这一装置通过流量标准信号源以
7、及标准电阻箱按照要求将模 拟的温差及流量信号输入被检测热能表计算器将输出值与理论值 比较后得到被检定计算器的计量准确性。一般要求满足二等标准 粕电阻或者6-1/2数字多用表及配对温度传感器的电阻测量仪在 10001500 Q . 2050 Q 的误差不能大于 0. 02%。4 .实验应用结果(1)流量检定装置引发的不确定度流量检定装置引发的不确定度不仅是不确定度的主要部分同 时也是分析重点。见表lo(2)温度传感器检定装置的不确定度。见表2。(3)算器检定装置的不确定度。一般影响计算器检定装置的不确定度的因素为：电测设备误 差(0. 05%)测量信号发生器(0.00%)热量系数查表误差(0.
8、06%)接触电阻及导线电阻(0.00%)扩展不确定度(0. 15%) o通过实验数据的分析可见检定装置的重复性、精度以及稳定 性都符合标准要求为此可以作为合格的热量检定装置。结束语综上所述以上设计装置的各项性能均可满足实际检定需要达 到了国家的相关规定要求是一套合格的热能表检定装置。参考文献1金志军邱萍王智超狄洪发.江亿.热量表准确度的整体检定 方法和误差分析.现代测量与实验室管理.20 (2) ： 10 13页.2金志军邱萍王国东王毅熊望龙.热量表检定装置的研制.计 量仪器及技术.20 (12) ： 42 43页.3王东伟金志军史振东李旭原遵东.国家级热能表检定装置 的建立.北京：计量技术20_(6)： 10 13页. 第5页共5页
