热能表检定装置

用于热能表检定的装置

热能表检定装置是一种用于热能表检定的装置。

产品介绍

本装置可对口径为(15~25)mm各种类型热能表用标准表法进行分量组合检定及总量检定。

本装置在借鉴国内外先进技术及研究成果的基础上，根据我国的具体使用情况而研制的具有自主知识产权的热能表检定装置，也是目前国内创新性强、性价比优、功能全技术先进的热能表检定设备。

本装置主要参照EN1434-2007<热量表>、OIMLR75~2002<热水表>、JJG686-2006<热水表>、CJ128-2000<热量表>、JJG225-2001<热能表>、JJG×××-2010<热能表检定装置>等标准规程。

设计原理

LJR系列热能表检定装置是由标准表法热水流量标准检定装置、配对温度传感器检定装置、和计算机控制系统等部分组成，由热水流量标准装置检测出流经被检热能表的热水流量，由两个恒温槽分别模拟入口和出口环境温度，通过两个标准铂电阻检测出入口和出口温度，由计算机根据相关的热力学公式Qqm .△h .dt计算出标准热量值，通过标准热量值和被检热量表测出的热量值相比较，从而计算出被检表的误差。

式中：Q――释放的热量，单位：KJ;

qm――流经热能表中载热液体的质量流量，单位：Kg/s

△h――热交换回路中入口温度与出口温度对应的载热液体的比焓值差，单位：KJ/Kg；

T――时间，单位：S0;

检定程序为加热循环热水箱的水温至设定温度值，启动变频水泵将热水送入试验管道，流经被检热能表、标准流量计、称量器返回到热水箱。通过调节流量调节阀开度和变频水泵的转速，将流量大小调节到所设置的流量点上，将标准温度计和被检表的温度传感器一起分别置于两个恒温水槽中（模拟入口和出口温度），待系统运行稳定后开始检定，计算机在检定过程中采集有关流量、温度等信号，运行一段时间后停止检定，依据相关热力学公式由计算机自动计算检定期间的标准热量值。通过标准热量值和被检表的热量示值进行比较计算，实现对被检表的检定测试。

主要特点

1.基本指标。

<1>.口径（15~25）mm，共三个规格; DN15串联6台；DN20串联6台；DN25串联6台。

<2>.流量； 0.03~8 m/h

2.流量点自动设置。

只要操作人员选择好流量点，点击“设置流量点”按钮后，系统会自动根据流量点的大小将流量调节阀调到适当位置，并根据当前流量对变频水泵自动跟踪设置，流量调节十分精确。整个调节过程无需操作人员干预，由微机实现流量点的全自动化精确设置。

3.流量、温度、计算器和总量检定过程全部实现自动化。测试点设置成功后，系统自动依次进行后序每一个检定过程：记录初值、开始检测、记录末值、计算误差，直到全部检定结，整个过程自动进行。不必担心错检或漏检，真正实现了检定过程的自动化，大大提高了检定的效率。

4.标准表法使用，质量法校准。

系统用质量法来校准标准表，作为流量修正系数建立的依据，保证标准表的准确度和在线使用可靠性，在使用过程中采用标准表法来测量，大大提高了检定效率。从而使整个系统的检定精度得到了很大提高。

5.一台设备，多功能使用。

该设备不仅可以进行总量检定，还可以进行对流传感器、温度传感器和计算器进行分量检定，同时还配备有耐压试验、压损测量功能，可以作热能表型式评价。

6.采用特殊结构的保温措施，确保装置系统温度均匀稳定。

1) 采用全封闭型开式换向器，既解决了在测量热水流量时蒸汽外溢的问题，同时又保证了换向器的精度。

2) 采用液体稳压装置，解决了加热水箱及稳压罐里的气体排放问题，使在检测过程中不会有水汽混合。

3) 采用迷宫式机械密封结构，使进入称量容器里的热水不易蒸发。

4) 通过用热水在直管段外面的逆向流动，从根本上解决了小流量检测时温差变化大这一难题，使管路温差引起的测量误差基本可以忽略不计，同时起到了节能的效果。

装置主要部分介绍

装置操作控制系统

控制柜的功能如下：

（1）可用启动、停止按钮来开启和停止装置。

（2）通过指示灯可清晰反映恒温槽、气泵、仪表、各个加热管的运行状态。

（3）通过变频器、差压表、压力表、温控仪、大小流量计的大屏幕显示仪来实现显示时的数据。

（4）实时显示装置的A、B、C相电流及相电压。

（5）采用六位数字式高准确度热电阻检定仪来测量直流电阻的阻值，从而准确的得到恒温槽的标准温度值。

（6）采用主控机和微控机进行实时通讯，双向传输数据和指令。

热水流量检定装置

热水流量检定装置由加热循环水箱、变频水泵、热水流量标准器（标准表）、热水试验管路、换向器、控制系统等组成。

1.循环热水箱

根据热能表检定规程的要求，热能表的总量检定及流量检定应在（50±5）℃的水温下进行。因此循环水箱不仅要具有加热及温度调节功能，还要有较好的保温功能。热水箱内部水循环保持水温均匀稳定。

循环热水箱由加热管、铂电阻温度传感器及PID温度调节仪组成，是整个装置热水流量的来源。为热能表检定装置而设计的保温设备，由内、中、外三层组成。中层为性能良好的保温材料。外观美观，加热快且保温性能好。为了缩短加热时间，提高检定效率，本系统设计了大功率纯不锈钢加热管，加热快，寿命长，对缓冲罐也保温并微加热，对热水箱内热水缓慢循环，水温均匀稳定。

其技术指标如下：

2、变频水泵

变频水泵是整个系统的动力来源，其性能严重影响到检定系统的稳定性，我们采用的是日本三菱变频配西德威乐水泵。其性能好转速均匀稳定，噪音低，寿命长，保证了装置流量的稳定性要求。

3、调节阀和开关阀

阀门是整个流量控制的重要部件，它的好坏直接关系到整个装置的性能。本装置采用的阀门有调节阀（调节流量大小）和开关阀（控制水流的方向及水流的导通与切断）两类。

4、标准表

所谓标准表法检定装置指以标准流量计为流量计作为检定的标准表。本装置采用科隆公司的电磁流量计作为标准表，该电磁流量计是国际上信誉良好的品牌，0.2级；脉冲当量高达0.1ml/p，即最小读数可至0.1ml。因此其精度高，重复性好，性能稳定可靠。

5.精密电子称

精密电子称是质量法检定装置热水流量标准系统的主要标准器。本装置采用瑞士品牌，皮萨三档自动转换的精密电子称，其特点是测量精度高（准确度为1/6000）、抗过冲能力强、皮重允许达到称量95%、自动复零、自动换档、量程宽（一台抵三台）、经济实用、性能稳定性、维护简单、寿命长。

配对温度传感器检定装置

配对温度传感器检定装置由恒温槽、二等标准铂电阻温度计、热电阻检定仪组成。

1.恒温槽

用来模拟热量表进水口与出水口的环境温度。为了减小设备体积，操作方便，采用两槽一体式热量表专用恒温槽。

设备采用大功率加热器作为加热装置，以制冷压缩机作为降温装置，其特点是升温和降温速度快，过度时间短（小于4分钟），是国内外温度波动度小及温度均匀度好的恒温槽，大大提高了系统的精度和效率。

其技术指标如下：

2.二等标准铂电阻温度计

该设备是整套装置中温度测量的标准器具，采用两只石英外护管二等标准铂电阻温度计。特点是具有极佳的长期和短期稳定性。

3.热电阻检定仪

用于测量直流电阻的阻值(二等标准铂电阻温度计)，依此得到恒温槽的标准温度值。本装置采用一台六位半数字式高准确度热电阻检定仪，该仪表测量准确度高，分辨力高达万分之一欧，稳定性、线性度好，抗干扰能力强，而丑具有两个测量通道。该仪表不需要配备其它设备即可直接测量四线制(或两线制)直流热电阻。

其技术指标如下：

计算器检定装置

计算器检定装置是对热量表的计算器部分进行准确性测试的装置。它由标准电阻箱、脉冲信号发生器、恒温槽、二等标准铂电阻、热电阻检定仪等组成。

工作原理：根据被检热量表的流量传感器及配对温度传感器是否可拆卸，又有两种不同的检测方法，即完全模拟信号法和组合模拟信号法。

完全模拟信号法工作原理：采用标准脉冲发生器和标准电阻箱为被检计算器提供模拟流量和温度信号，在经过一段时间的热能积算后，将检定装置提供的标准热能值与被检计算器显示的热能进行比较，从而确定计算器的准确性。该方法主要实用于对在生产过程中还没有装配流量如感器和配对温度传感器的热量表的检定。

组合模拟信号法工作原理：由两个恒温水槽模拟供热管路中供水、回水的温度，用标准脉冲发生器提供一定数量的标准流量值，将两支标准铂电阻温度计和被检计算器的两个温度传感器分别置于两个恒温水槽中，由两个恒温槽标准温度计算出的焓差值与标准流量的乘积得出标准热量值，与热量表计算器显示的热能累计值相比较，从而确定温度传感器和计算器的准确性。该方法主要实用于已经装配好配对温度传感器且无法拆卸的热量表的检定。

热量表的检测方法

根据国家热量表检定规程的规定，热量表的检定方法有总量检定法和分量检定法，两种方法具有同等效力。

总量检定法是指将热量表安装到热水流量标准检定装置上，将两支温度传器分别插入具有设定温度的恒温槽中，同时获得流量、温度、温差等信号并计算标准热量值，再与被检热量表进行比较的方法。

分量检定法就是将组成热量表的流量传感器、配对温度传感器、计算器三个分量，按照分量或分量组合分别检定的方法。

检定分为定型检定、样机试验、出厂检定、首次检定、周期检定及使用中检定。

但根据检定规程的规定，定型检定及样机试验应使用分量检定法。分量检定方法的具体选用要根据情况而定。

●出厂检定

对于出厂检定，效率是关键，为了提高生产效率，采用分量检定和总两检定相结合的方法是一个很好的途径。为了提高成品率，防止返工现象，在组装成品之前，先对热量表的三个组成部分一流量传感器、温度传感器、计算器按分量检定法分别进行检定，在各部分符合误差要求的情况下再进行产品组装，这样可防止由于使用了不合格的部件而组装成的热量表不合格需要返工的现象。对于组装的成品，由于各部分不可拆卸，所以要用总量法检定作为出厂之前的质量把关。这时不需要对每个流量点都进行检定，只需要抽检一个流量点即可。这种方法既保证了产品的质量，又大大提高了生产效率。

●首次检定

对于首次检定，主要是针对计量部门进行热量表安装前的首检。由于热量表的各部分组装完成且不可拆卸，为了提高检定效率，采用总量检定法比较好。

对于后续的周期检定和使用中的检定，最好也用总量检定法，若有问题，可以再使用分量法找出问题的根源。

使用操作过程

1、打开位于配电控制柜前面板上的电源总开关，接通电源。

2、根据需要打开各用电设备的分控制开关(打开配电控制柜后门即可看到)。

3、打开计算机。

4、打开恒温槽开关和热电阻检定仪。

5、通过温控仪将热水箱内的水温设定于需要的温度(根据热量表检定规程的规定)。

6、将两个恒温槽的温度分别设定在需要的温度点上。

7、待热电阻检定仪预热一个小时，恒温槽的温度稳定在所设定的温度点上，热水箱的水温达到设定的水温后，即可开始检测。

8、该设备既可对热量表进行整体检定，也可对配对温度传感器、流量传感器和计算器作分体检定。其操作过程详见《热量表检定装置软件操作说明书》。