热能表检定相关问题探析

包佳力

摘 要：在我国热能表是计量器具，在过去的数年中，用户在试用热能表的过程中出现了许多的问题。本文主要从恒温槽模拟介质温度、管路中存在气体以及加热水箱容积几个影响热能表检定问题着手，提出几点关于热能表检定装置的改进意见。

关键词：热能表检定；热能表检定装置；问题

1 目前热能表检定装置中所存在的一些问题

1.1 加热水箱容积对热能表检定所产生的影响

热能表的检定装置中，加热水箱提供介质人员，设计的合理性会对检定效果产生直接影响。目前，大部分热能表检定装置一般均有水箱，只是在水箱大小方而有所差别。水箱大介质热稳定性也就比较好，气泡能迅速扩散，容易发生溢出情况，气泡对于检定所产生的影响比较小。但容量比较大，介质降温与升温所用的时间比较長，有时温度上升到50℃就需要很长时间；如果对介质不同温度点进行调节以后做检定，比较麻烦，仅适合有明确规程的检定方式；水箱小能快速升温，检定灵活性明显的提高，检定过程中能适应不同温度点计所需的热量，检定装置技术性能明显改善，但是容积小。热稳定性比较差，设计如果不合理，气泡就很容易进入管路，这一缺点会直接影响检定结果。上述因素是对热能表检定产生影响的主要因素，但变频影响、阀门泄漏、管路热水结垢等问题仍然不可忽略。此外，装置维护与正确使用也是必要环节。

1.2 恒温槽模拟介质温度对热能表检定质量所产生的影响

在对热能表采取分量或者是总量检定的过程中，一般按照配对温度传感器不同两个温度的探头的特性，并分别放置于2个不同温度的恒温槽中，在进行热量采集计算时的温差值，通过管路流量传感器进行测量，然后使用计算器对热能表流经热量做详细计算。在实际的检定过程中，配对温度传感器并不能将流体介质实际温度反映出来，在用户使用热能表时，配对温度传感器是对实体流体温度的测量。在检定不同类型以及不同厂家的热能表时，发现这一检定方法会影响检定结果。这种差异对于机械叶轮式热能表所产的影响比较小，对于普及推广并且带有温度修正超声热能表有着明显的影响，以下述两种情况为主要表现。（1）采用称重法对热量进行检定过程中，流体密度是否正确有着重要的作用。介质温度不一样，密度也会呈现出不同的差异，超能热能表计算器对流体密度的补偿修正主要参照传感器所测量的温度，如果流量传感器接触温度与温度传感器的温度有差异，计算器密度值并未采取准确的修正补偿。（2）对于超能热能表通常采取传播速度差法，通过两个超声发射器将两束超声波脉冲发射出来，分别到达上游与下游位置接收器.流体中超声波传播时，会载上流体流速相关信息，逆流与顺流传播速度受到流量叠加的影响而有所差异，通过时差将被测流体流速检测出来，并且换算为流量。

1.3 管路中存在气体对热能表检定质量所产生的影响

在实际检定中，管路中除了一些热介质水，还有部分气体，这些气体形成过程较为复杂。不管是电加热还是气加热均会出现一定量的气体；如果水背压不足，会形成气泡；管路的弯头以及阀门等容易造成窝气。在检定以前如果没有将源头气体处理好，排气无法顺利进行，这些因素都会影响热能表计量。管路中存在气体对检定产生的影响有以下几点。（1）在热量计算时，气体对流体密度存在也会产生一定的影响，虽然排气.但是气体所产生的影响依就存在，这时气液混合物密度也就是流体密度，这种状况会严重影响计算热量。（2）声速c同流体成分、温度有着紧密的联系，在不同介质中声音的传播速度也不一样。此外，如果为非单向流体，超声波一旦遇到杂质，分界面会出现明显的反射，流体存在气泡，分界面和水对超声波信号会形成反射，对接收器接受产生影响，进而对测量流体流量结果以及热能表检定结果产生影响。

2 关于热能表检定装置改进的几点意见

（1）应用子母水箱检定装置，对于现行方式中检测恒温槽模拟介质温度所产生的影响基本上可以解决。不管是小口径热能表，还是大口径热能表，检定装置大部分都能满足下列要求：对受介质温度所产生影响比较小的热能表，通常大水箱有着较好的热稳定性，在检定过程中热水源可以选择大水箱，如果检定受到介质温度的影响比较大，并且需要将管路中的介质温度改变时，热水源可以选择小水箱。小水箱如果控温比较好，调节方便，降温、升温快，能基本上使管路水温同恒温保持一致。在这一状况下，模拟温场温度会代替介质温度，但是需要保证恒温槽稳定与介质温度的稳定，可以在循环水路中将温度传感器探头与热能表插入，对水温进行直接测量，对于一些控温比较差的热能表检定装置，仍需采取模拟方法将热能表进的温度场复现，同时应调节热能表实际流动介质温度，使其同其中以进口的模拟温场一致。

（2）对于水箱所出现的问题，建议应用子母水箱相关储水装置，设置一个小水箱和一个大水箱，按照实际需要选择对哪一个水箱进行加热，这不仅能提升使用效率，同时也能降低电能消耗，检定装置也得到了优化，检定技术水平明显提升。

（3）在检定用水中由于含有气泡，对于检定结果所产生的影响较为复杂，有效的措施是实验段下游背压稳定的重要保证，在容易出现大量气泡部位后面将排气阀与集气装置安装好，使实验段的流体尽量保持单向运行。

3 结论

在针对恒温槽模拟介质温度、管路中存在气体以及加热水箱容积几个影响热能表检定问题进行深入分析后，采取相应改进措施，使得热能表检定装置能较好的完成各种热水流量计、热能表以及热水表的检定、校准、检验或者检定，其测量结果不仅可靠，而且准确。

参考文献

[1]阎爽.关于热能表检定方法的探讨[J].科技创新导报，2011，（14）：100.

[2]吴伟龙.热能表温度传感器的温度系数修正及其检定的自动化[J].中国计量，2010，（6）：71-73.

（作者单位：锡林郭勒盟产品质量计量检测所）