热计量仪表的误差分析
2012-12-17
随着我国国民经济的不断发展，广大人民群众的生活水平日益提高，人们对生活质量也提出了新的和更高的要求。在我国原有的生活取暖中，由于大多采用单管串联系统供热，热用户无法根据实际需求调节用热量，而在收费时却采用根据热用户的实际使用面积进行收费的方法，并不是根据热用户的实际用热量进行收费，这种收费方式存在着明显的不合理性。因此，在我国当前的市场经济条件下，迫切要求对现有收费制度进行改革，国家有关部门也作出规定，要求在2010年之前实现热计量。实行热计量，就是将热真正作为一种商品，不仅能满足不同热用户不同层次的需求，更为重要的是还能达到节约能源的目的。可以使广大热用户从自身经济利益的角度出发，自觉节约能源。在此背景下，全国许多企业和科研机构都开始了热计量仪表的研制工作。由于我国进行这项工作起步较晚，与国外在热计量仪表的使用条件、结算方式上都存在一些差异，因此有必要对热计量仪表的相关计算进行必要的分析。
在采用以上两种方法计算换热器换热量的热计量仪中，一般采用一组(两支)测温传感器测量流经换热器的流体在换热器进、出口处的温度值，用流量计测量流体流经换热器的流量，然后通过相应的程序计算换热器与周围环境的换热量。由于技术、价格等原因，国内外几乎所有生产热计量仪表的厂家采用的流量计都是体积流量计。在流量传感器设计时也都采用脉冲方式，即每单位体积流量发出一定数目的脉冲信号，由此来测量流经换热器流体的体积流量。
虽然我国在将要执行的热量表标准中对热量表的精度等级及误差限进行了规定，但都只是规定了误差的最高限。笔者认为，在进行热量表的标定时还是用式(1)和(2)计算热量表的误差更为准确。因为在现行的精度计算中，最小温差、最小流量并不能准确地反映比焓差的误差和流体密度的变化(焓差法)，而在用K系数法计算热量时，实际上K系数与温度之间也存在着一种复杂的关系。热量表的计量误差与实际测量时的温度、流量有着密切的关系。
热量表在标定时，如采用分项标定的方法进行，即单独进行温度和流量的标定，然后计算热量误差，这是目前一种常用的方法。但此时并不能根据式(1)和(2)计算热量表的整体误差，因为计算热量表的整体误差要保证热量表的测量参数在同一条件下。温度的标定是在一定条件下进行，而流量的标定也要在一定的温度条件下进行，两者必须一致，流量标定与温度标定时的温度应当相同，只有这样才能准确计算比焓差和温度的误差。
但这在实际操作中很难实现，此时无法按式(1)和(2)计算热量表误差。应当注意的是：不能简单地将温度和流量测量的误差相加。因为水的密度、焓值、K系数与温度都不是简单的线性关系。因此，在对热计量仪表进行标定时，应当采用整体标定的方法，这样可以使热量表标定的精度更高。
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