一种工作状态可监测的热量表及其监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种热量表，属于量具领域。
【背景技术】
[0002] 在我国北方地区，为了应对冬季寒冷气候，通常采用市政集中供暖的方式为居民 供暖。多年来采用的供暖收费方式是按采暖面积收费，此种计费方式并无法准确计量供暖 量，容易出现热量浪费。随着技术的发展，在我国部分地区已经开始逐步推广在供热期内或 者供暖期结束后楼栋热量表作为供用热双方的贸易结算点。公共建筑的供热制冷也逐渐进 行计量收费。
[0003] 采用按照热计量收费的一个核心基础是热计量表既要保证计量精度又要满足使 用要求。由于其使用环境恶劣，目前市场上的热量表质量又参差不齐，为保证其计量精度， 国家相关部门规定热量表必须进行安装首检。为了保证使用过程中的计量准确度，结合长 期以来的经验数据又规定了热量表运行三年后进行复检，复检合格才可继续使用。
[0004] 然而，对于何时需要进行复检的准确时间本领域目前并无统一认知，国家规定的 三年复检也只是基于历史经验数据所得的大概时间期限。由于市场上的热量表质量参差不 齐，使用环境各有差异，且热量表用量极大，统一按照三年进行复检不仅拆装、运输、检测的 工作量和费用极大，而且存在部分优质表具使用三年无任何问题，而部分使用环境差的表 具不到三年即出现计量错误的情形，这种情况的出现导致了大量的无意义工作量和计量损 失。
[0005] 因此，本领域存在一种迫切的需要能够较为准确的实现对热量表的工作状态是否 及时、准确获知，以降低检测维护的工作量和成本。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明公开了一种工作状态可监测的热量表，通过在热量 表上合适的位置增加压力监测点位用于监测热量表运行时压力变化，根据压力下的参数值 判定热表是否运行正常，从而节约大量拆卸、安装、运输及检测费用。
[0007] 具体地说，本发明是通过如下技术方案实现的：
[0008] -种工作状态可监测的热量表，包括热量表基表，在热量表基表上安装有压力变 送器，该压力变送器至少用来检测热量表基表的进水口压力。
[0009]利用上述结构，结合热量表的基本特性来判断热量表的运行状态。其功能原理为 利用正常工作状态下所得数据与实测数据进行对比，来判断其热量表是否需要复检。
[0010] 作为上述技术方案的一种改进，为了提高检测速度，并便于后期扩展其他功能应 用，可以通过压力变送器用来检测热量表基表的进水口的压力（也就是使用差压变送器）。
[0011] 进一步的，将上述压力变送器和热量表参数通过数据采集器连接到远程服务器。
[0012] 通过在远程服务器部署运算资源，可根据实时获得的表具上的压力、流量、流速等 数据，远程判断热量表是否处于正常运行状态。
[0013] 为了防止管道中出现异常水温变化影响上述检测的准确性，在热量表基表的进水 口管路和回水口管路上分别安装有进水温度传感器、回水温度传感器。
[0014] 进一步的，可将上述进水温度传感器、回水温度传感器均通过数据采集器连接至 远程服务器。
[0015] 利用上述温度传感器，与站内的测量值进行对比，判断温度检测点的运行状态和 管道中是否出现温度异常。
[0016] 在上述基础上，本发明公开了用于热量表工作状态的监测方法，包括下述步骤：
[0017] 1)根据热量表正常工作状态下的固有物理参数，获得热量表的运行数据；
[0018] 2)使用热量表得到瞬时流量、热功率、进水温度、回水温度等工作参数；
[0019] 3)将压力参数、工作参数与历史记录进行比较，判断热量表工作状态。
[0020] 上述监测方法基于如下原理:根据热计量的工作特点，经过水力平衡调试系统正 常运行后，管道的流通能力不变，相同压力下流量相同，因此任意时刻的压力参数和工作参 数下的流量流速读数与该点在同样状态下的历史数据可进行比较。上述所称的对比数据是 根据实测数据下的压力、温度查找历史相同条件下的数据进行对比。
[0021] 优选的，在步骤3)中使用数据采集器把采集到的数据上传至远程服务器，利用远 程服务器将上传数据与数据库历史记录自动进行比较，判断热量表工作状态。
[0022] 由于远程服务器可采用并行运算，具有强大的数据处理和运算能力，能够自动查 找该压力点的历史记录进行比对，判断热量表工作状态。
[0023]上述所称的历史数据，基于上述方法的原理本领域技术人员可以理解指的是在热 量表检定正常时，服务器所存储的压力参数、工作参数与热量表流量流速之间的对应关系。 [0024]如上所提供的方法，仅为本发明热量表工作方式的一种快速实现。在需要精确评 估和计算热量表出现故障的程度时，可采用更为具体的方法进行处理。例如，采用差压变送 器，基于差压变送器得到的进口和出口的压力差对管道中的瞬时流量流速进行更准确地评 估，在此情形下，所用的方法为:根据同一管道内，流量、流量系数、截面积、压差之间的关系 获得瞬时流量流速。
[0025]需要注意的是，尽管在上述描述中申请人使用了热量表的概念，这仅仅是一种对 其工作原理的描述，任何用于检测温差流量流速的表具都涵盖于上述概念。例如冷量表（即 公共楼宇内的中央水循环制冷系统所用的测量表具），是本发明所称热量表在制冷环境下 的另一种功能性名称描述。
【附图说明】
[0026]图1显示了本发明热量表的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 在下述实施中，申请人结合附图对本发明的工作原理进行了描述。本领域技术人 员可以理解，本发明是对传统热量表的改进，并未改变传统热量表自身的工作方式，因此在 附图中并未详细绘制和描述热量表基表（即传统热量表)的结构部件。同时，本发明并不限 定各部件的型号，本领域任意已有热量表均适用于采用本发明的技术方案进行改进。
[0028] 参考图1，本发明的工作状态可监测的热量表，包括热量表基表，热量表基表的核 心部件是使用管路上的换能器2和与其连接的积算器5实现对瞬时流量流速的测量，在热量 表基表的进水管路端口安装了压力变送器1，在热量表基表的进水口管路和回水口管路上 分别安装有进水温度传感器4、回水温度传感器3。
[0029] 作为本发明装置工作方法的具体实现，可基于如下方式进行工作：
[0030] 为了实现快速检测，在远程服务器上部署计算资源。水力平衡调试系统正常运行 后，远程服务器上的利用存储装置存储热量表在检定正常时的工作参数和压力参数，并持 续收集和获取热量表的压力参数和工作参数。在需要检测热量表是否出现问题时，获得检 测时刻的相关参数和热量表读数，同历史存储数据中相同压力和工作参数下的流量流速数 据进行比较即可。
[0031] 为了实现对热量表偏离正常工作状态的评估，可采用如下方法:使用差压变送器 得到管道内的压力差，基于如下方法计算得到瞬时流量流速，
[0032]
[0033] 其中，Q为瞬时流量，m/S;y为流量系数，是与阀门管道自身几何形状相关的系数， 通常为0.6~0.65; A为管道的截面面积，m2; P为压力差，Pa ;P为流体的密度，kg/m3。
[0034] 基于上述瞬时压差计算出瞬时流量，与热量表显示的瞬时流量进行对比，误差在 ± 2 %以内可判断为该表合格。
【主权项】
1. 一种工作状态可监测的热量表，其特征在于包括热量表基表，在热量表基表上安装 有压力变送器，该压力变送器至少用来检测热量表基表的进水口压力。2. 根据权利要求1的热量表，其特征在于在热量表基表的进水口管路和回水口管路上 分别安装有进水温度传感器、回水温度传感器。3. 根据权利要求1的热量表，其特征在于压力变送器和热量表通过数据采集器连接至 远程服务器。4. 根据权利要求3的热量表，其特征在于进水温度传感器、回水温度传感器均连接至远 程服务器。5. -种热量表工作状态的监测方法，其特征在于包括如下步骤：1)根据热量表正常工 作状态下的固有物理参数，获得管道的压力参数;2)使用热量表得到瞬时流量、热功率、进 水温度、回水温度等工作参数;3)将压力参数、工作参数与历史记录进行比较，判断热量表 工作状态。6. 根据权利要求5的监测方法，其特征在于在步骤3)中使用数据采集器把采集到的数 据上传至远程服务器，利用远程服务器将上传数据与数据库历史记录自动进行比较，判断 热量表工作状态。
【专利摘要】本发明公开了一种工作状态可监测的热量表，包括热量表基表，在热量表基表的进水口上安装有压力变送器。在上述基础上本发明还公开了用于监测热量表工作状态是否正常的方法。本发明的技术方案通过对热量表的压力监测间接判断热量表是否处于正常运行状态，显著降低了热量表的检修工作量。
【IPC分类】G01K17/08, G01K19/00
【公开号】CN105466605
【申请号】CN201510781762
【发明人】王文进
【申请人】北京京源水仪器仪表有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月13日