淺（qiǎn）談硝酸鈉流量計的（de）特點及（jí）在線校準分析
點（diǎn）擊次數：1693 發布時間：2020-08-12 09:08:04
摘要： 統計了（le）供熱（rè）行業使用的熱量計量儀表的種類、 工作原理、 性能特點、 工作範圍， 介紹了現場在線校準熱量儀表的方法， 總結了現場校準熱量儀（yí）表的校準經驗（yàn）和遇（yù）到的問題（tí）， 分析了現場校準熱量儀表的熱量（liàng）示值誤差（chà）。
隨（suí）著我國供熱計量（liàng）的不斷深化， 硝酸（suān）鈉流量計和熱量表應用越來越多， 而隨著我國節能減排工作的開展， 企業管理由粗放型向集約精細型轉變， 對精確計量熱量有著（zhe）迫切需求（qiú）。 熱量計量儀表用於（yú）發電廠、供熱公司、 用熱企事（shì）業單位的供熱回路中熱水熱量的計量。 我省現在很多熱電廠、 供熱公司都（dōu）開始安裝硝酸（suān）鈉流（liú）量計和熱量表， 供熱和用熱企（qǐ）業都急需熱（rè）水（shuǐ）熱量值的溯源問題。
1 熱量儀表的（de）種類及其特點
目前供熱行業內使用的熱量計量儀表（biǎo）按工作原理主要分（fèn）為超聲波式、 電磁式、 差壓式， 其特點見表（biǎo） 1 。 熱量（liàng）計量儀表按結構可分為一體式和（hé）分（fèn）體式， 一體式熱量表將一支入口或出口溫度傳感器（qì）嵌入到流量傳感器管道中， 並配有專門的計算器進行熱量計算； 分體式熱量表采用單獨的流（liú）量傳感器， 包（bāo）括超（chāo）聲波流量計、 電磁流量計、 差壓流量計（jì）、硝酸鈉流量（liàng）計等， 溫度測量采用單獨的鉑電阻（zǔ）溫度計或溫度變（biàn）送器測量供回水管道溫度， 再配備熱量積算儀進行（háng）溫度和流量信號采集得到熱量值。
2 標準裝置（zhì）簡介
為（wéi）了滿足我省對熱量儀（yí）表熱量參數校準（zhǔn）的需求，我院自主開發設計了一套熱量在線校準裝置。 該裝置以（yǐ）便攜式超聲波流量計為流量（liàng）標準器，高精度（dù）鉑電阻（zǔ）溫度計（jì）為測溫標準器，利用超聲（shēng）波流量計（jì）測量供熱回路中的熱水流量，現場型製冷恒溫槽提供（gòng）模擬供水、回水的恒溫溫場，由高精（jīng）度鉑電阻溫（wēn）度計測量溫場實際溫度，用便攜式工控機采集便攜式超聲波流量計的流量信號和高精度鉑電（diàn）阻溫（wēn）度（dù）計的溫度信號， 實時計算出標準（zhǔn）熱量值（zhí），從而實現對被測熱量儀表的熱量校準。
利用這（zhè）套熱量在線校準裝置，對省內多家（jiā）企事業單位的熱量儀表進行（háng）了在線校（xiào）準試驗， 現場在線校準的熱量儀表的口徑範（fàn）圍從 DN400~DN900 ，積累了大量的現場工作經驗（yàn）。由於熱量儀表通常為供熱主管線，要適應長距離管道輸送時、低流速的特殊要（yào）求，因此管道內介質流速通常較（jiào）低，一般（bān）不超（chāo）過 1 m/s ，為了適（shì）應現場流量測量（liàng）的準確度要（yào）求，對便攜式超聲波流（liú）量計用我院的水流量標準（zhǔn）裝置進行了低流速下的校準，準確度能達到 0.5 級。 由於我（wǒ）省地（dì）處北方，冬季室外環境寒冷，而熱量儀表通常安（ān）裝在室外的計量（liàng）井內， 所以對提供恒溫溫（wēn）場的恒溫槽要求較高，因此采用了溫度（dù）波動性達到 0.01 ℃/10 min 的恒（héng）溫水槽。有時熱量儀表安裝在比（bǐ）較偏僻的位置，現場（chǎng）校（xiào）準時恒溫槽的用電（diàn）情況不（bú）能得到保證（zhèng）， 因此現場校準時還需要攜帶（dài）長距離線盤以解決用電問題。
3 檢測結果（guǒ）分析
經過一個采暖期的現（xiàn）場校準， 對我省沈陽、 大連、撫順、 朝陽（yáng）的不同類型的熱量儀表的熱量（liàng）校準結果進行了（le）匯總， 如表 2 所（suǒ）示。
從表中可以（yǐ）看出（chū），熱量校準誤差基本都在（zài） 2% 以內，對其進行分析，發現誤差來源如下：
（ 1 ）熱（rè）量測量誤（wù）差主要（yào）來自便攜式超聲波（bō）流量計，因現（xiàn）場管道內壁水鏽較多，對超聲波流量計的測量造成較大影響；
（ 2 ）現場環境溫度對介質溫度測量影響（xiǎng）也較大。對熱量儀表在戶外的情況，應盡量選擇在（zài）天氣溫度較高時測量，以減少環境（jìng）溫度造成的影響；
（ 3 ）由於（yú）熱量儀表（biǎo）通常采用 GJ 為計量（liàng）單位，計量單位（wèi）較大， 因此讀數的分（fèn）辨力影響要通過加大校準時間來減少， 但（dàn）也要考慮環境溫度由於校準時間延長對其他設備的影（yǐng）響，所以檢測（cè）時間也（yě）不易過長。
4 結束語
對熱量儀表的熱量值進（jìn）行在線校準，改變了以往單純校準流量和溫度（dù）的方法，改為（wéi）以熱量值為校準參數，更加（jiā）符合實際情況（kuàng），也方便用戶對校準結果的理解（jiě）和使用（yòng）， 同時（shí）該校準方法也探索了對多參（cān）數導出量的校準方法，為其他類似校準方法提供了借鑒。
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隨（suí）著我國供熱計量（liàng）的不斷深化， 硝酸（suān）鈉流量計和熱量表應用越來越多， 而隨著我國節能減排工作的開展， 企業管理由粗放型向集約精細型轉變， 對精確計量熱量有著（zhe）迫切需求（qiú）。 熱量計量儀表用於（yú）發電廠、供熱公司、 用熱企事（shì）業單位的供熱回路中熱水熱量的計量。 我省現在很多熱電廠、 供熱公司都（dōu）開始安裝硝酸（suān）鈉流（liú）量計和熱量表， 供熱和用熱企（qǐ）業都急需熱（rè）水（shuǐ）熱量值的溯源問題。
1 熱量儀表的（de）種類及其特點
目前供熱行業內使用的熱量計量儀表（biǎo）按工作原理主要分（fèn）為超聲波式、 電磁式、 差壓式， 其特點見表（biǎo） 1 。 熱量（liàng）計量儀表按結構可分為一體式和（hé）分（fèn）體式， 一體式熱量表將一支入口或出口溫度傳感器（qì）嵌入到流量傳感器管道中， 並配有專門的計算器進行熱量計算； 分體式熱量表采用單獨的流（liú）量傳感器， 包（bāo）括超（chāo）聲波流量計、 電磁流量計、 差壓流量計（jì）、硝酸鈉流量（liàng）計等， 溫度測量采用單獨的鉑電阻（zǔ）溫度計或溫度變（biàn）送器測量供回水管道溫度， 再配備熱量積算儀進行（háng）溫度和流量信號采集得到熱量值。
2 標準裝置（zhì）簡介
為（wéi）了滿足我省對熱量儀（yí）表熱量參數校準（zhǔn）的需求，我院自主開發設計了一套熱量在線校準裝置。 該裝置以（yǐ）便攜式超聲波流量計為流量（liàng）標準器，高精度（dù）鉑電阻（zǔ）溫度計（jì）為測溫標準器，利用超聲（shēng）波流量計（jì）測量供熱回路中的熱水流量，現場型製冷恒溫槽提供（gòng）模擬供水、回水的恒溫溫場，由高精（jīng）度鉑電阻溫（wēn）度計測量溫場實際溫度，用便攜式工控機采集便攜式超聲波流量計的流量信號和高精度鉑電（diàn）阻溫（wēn）度（dù）計的溫度信號， 實時計算出標準（zhǔn）熱量值（zhí），從而實現對被測熱量儀表的熱量校準。
利用這（zhè）套熱量在線校準裝置，對省內多家（jiā）企事業單位的熱量儀表進行（háng）了在線校（xiào）準試驗， 現場在線校準的熱量儀表的口徑範（fàn）圍從 DN400~DN900 ，積累了大量的現場工作經驗（yàn）。由於熱量儀表通常為供熱主管線，要適應長距離管道輸送時、低流速的特殊要（yào）求，因此管道內介質流速通常較（jiào）低，一般（bān）不超（chāo）過 1 m/s ，為了適（shì）應現場流量測量（liàng）的準確度要（yào）求，對便攜式超聲波流（liú）量計用我院的水流量標準（zhǔn）裝置進行了低流速下的校準，準確度能達到 0.5 級。 由於我（wǒ）省地（dì）處北方，冬季室外環境寒冷，而熱量儀表通常安（ān）裝在室外的計量（liàng）井內， 所以對提供恒溫溫（wēn）場的恒溫槽要求較高，因此采用了溫度（dù）波動性達到 0.01 ℃/10 min 的恒（héng）溫水槽。有時熱量儀表安裝在比（bǐ）較偏僻的位置，現場（chǎng）校（xiào）準時恒溫槽的用電（diàn）情況不（bú）能得到保證（zhèng）， 因此現場校準時還需要攜帶（dài）長距離線盤以解決用電問題。
3 檢測結果（guǒ）分析
經過一個采暖期的現（xiàn）場校準， 對我省沈陽、 大連、撫順、 朝陽（yáng）的不同類型的熱量儀表的熱量（liàng）校準結果進行了（le）匯總， 如表 2 所（suǒ）示。
從表中可以（yǐ）看出（chū），熱量校準誤差基本都在（zài） 2% 以內，對其進行分析，發現誤差來源如下：
（ 1 ）熱（rè）量測量誤（wù）差主要（yào）來自便攜式超聲波（bō）流量計，因現（xiàn）場管道內壁水鏽較多，對超聲波流量計的測量造成較大影響；
（ 2 ）現場環境溫度對介質溫度測量影響（xiǎng）也較大。對熱量儀表在戶外的情況，應盡量選擇在（zài）天氣溫度較高時測量，以減少環境（jìng）溫度造成的影響；
（ 3 ）由於（yú）熱量儀表（biǎo）通常采用 GJ 為計量（liàng）單位，計量單位（wèi）較大， 因此讀數的分（fèn）辨力影響要通過加大校準時間來減少， 但（dàn）也要考慮環境溫度由於校準時間延長對其他設備的影（yǐng）響，所以檢測（cè）時間也（yě）不易過長。
4 結束語
對熱量儀表的熱量值進（jìn）行在線校準，改變了以往單純校準流量和溫度（dù）的方法，改為（wéi）以熱量值為校準參數，更加（jiā）符合實際情況（kuàng），也方便用戶對校準結果的理解（jiě）和使用（yòng）， 同時（shí）該校準方法也探索了對多參（cān）數導出量的校準方法，為其他類似校準方法提供了借鑒。
上一（yī）篇：淺析硝酸鉀流（liú）量計在有色鉛鋅冶煉餘熱鍋爐自動化控製中的應用