大口径标准节流装置式热量表及其检定方法
【专利摘要】本发明公开了一种大口径标准节流装置式热量表，包括：计算器、进、回水温度传感器以及大口径标准节流装置和上、下游压力传感器组成的大口径流量传感器；标准节流装置由标准节流件、标准取压口和前后测量管组成。还提供了大口径标准节流装置式热量表的检定方法，包括下列步骤：1、大口径标准节流装置流量传感器的检定；(1)、标准节流装置采用几何检验法；(2)、压力传感器的检定；2、温度传感器的检定；3、计算器的检定。本发明大口径标准节流装置式热量表采用了智能化的实时检测技术和数据处理方法，提高了测量精度、扩大了量程比。本发明的检定方法是一种低成本、低能耗、先进的干式检验法，它解决了大口径热量表至今无法检测的难题。
【专利说明】大口径标准节流装置式热量表及其检定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计量装置，特别涉及一种大口径热量计量装置及其检定方法。
【背景技术】
[0002]我国推行计量供热已有多年，住房和城乡建设部发布的《供热计量技术规程》JGJ173-2009明确指出:“集中供热系统的热量结算点必须安装热量表。”这是一条强制性条文，必须严格执行的。同时指出:“分户热计量从计量结算的角度看，分为两种方法，一种是采用楼栋热量表进行楼栋计量再按户分摊；另一种是采用户用热量表按计量直接结算。”热量分摊计量方式是在楼栋热力入口或热力站安装大口径热量表计量总热量，再通过设置在住宅内的测量记录装置确定每个独立核算用户的用热量占总热量的比例，进而计算出用户的分摊热量，实现分户热计量。用户热分摊方法主要有四种:散热器热分配计法、流量温度法、通断时间面积法和户用热量表法。
[0003]公共建筑在楼栋的热力入口或热力站设置大口径热量表，并以此作为公共建筑供热热量结算点。
[0004]《供热计量技术规程》JGJ173-2009明确指出:“依据《计量法》规定，用于热量结算点的热量表应该实行首检和周期性强制检定。”以上所述住宅建筑的按户计量直接结算的小口径热量表和楼栋用大口径热量表都是热量结算用表，因此必须进行强制性首检和周期性检定。
[0005]但遗憾的是公称直径在DN50mm?DMOOmm及以上的大口径热量表没有检测方法。在“2012年北方地区供热计量改革工作电视电话会议”上，住建部仇保兴副部长在讲话中讲到推进供热计量改革的障碍时强调:目前热量表的检测能力比较弱“不能满足检测要求，如大口径表至今无法检测。”
[0006]的确如此，大口径热量表的实流检测确实很困难,每小时数百吨水的流量,还要加热到50°C ±5°C，型式检验要求测试水温加热到85°C ±5°C，形成稳定的检测条件确实是一件非常困难的事。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种大口径标准节流装置式热量表及其检定方法。
[0008]为了达到上述目的，本发明的大口径标准节流装置式热量表，包括:计算器、进水温度传感器和回水温度传感器以及大口径流量传感器；所述的进水温度传感器和回水温度传感器分别连接于计算器的进水温度传感器输入端和回水温度传感器输入端；所述大口径流量传感器主要由大口径标准节流装置、上游压力传感器和下游压力传感器组成；所述大口径标准节流装置为符合国家标准 GB/T2624.1/IS05167-1、GB/T2624.2/IS05167-2、GB/T624.3/IS05167-3、GB/T2624.4/IS05167-4规定的标准节流件、取压装置以及上游直管段和下游直管段；所述的上游压力传感器安装在取压装置的上游取压口上，下游压力传感器安装在取压装置的下游取压口上或喉部取压口上；所述的上游压力传感器和下游压力传感器的电信号输出端分别连接于计算器的上游压力传感器输入端和下游压力传感器输入端。
[0009]本发明的另一个方案是提供一种大口径标准节流装置式热量表的检定方法，该方法采用热量表的分量检定法，包括下列步骤:
[0010](I)、大口径流量传感器的检验
[0011]①、大口径标准节流装置的检验
[0012]大口径标准节流装置的检验按中华人民共和国国家计量检定规程《差压式流量计》JJG640的几何检验法的步骤进行；
[0013]②、上、下游压力传感器的检定
[0014]上、下游压力传感器的检定按中华人民共和国国家计量检定规程《差压式流量计》JJG640的相关部分和国家计量检定规程《压力传感器(静态)检定规程》JJG860的检定步骤进行；
[0015](2)、温度传感器的检定
[0016]温度传感器检定的技术要求、检定方法按中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表》CJ128和国家计量检定规程《热能表》JJG225的规定进行；
[0017](3)、计算器的检定
[0018]计算器检定的技术要求、检定方法按中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表》CJ128和国家检定规程《热能表》JJG225的规定进行。
[0019]所述的标准节流装置可以采用标准孔板节流装置；所述标准节流装置也可以采用标准喷嘴节流装置即ISA1932喷嘴节流装置；所述标准节流装置还可以采用标准长喷嘴节流装置；所述标准节流装置也可以采用符合国家标准G B/T2624.3/IS05167-3的文丘里喷嘴节流装置；所述标准节流装置还可以采用符合国家标准GB/T2624.4/IS05167-4的经典文丘里管节流装置。
[0020]国家标准GB/T2624/IS05167规定的标准节流装置有:标准孔板、标准喷嘴即ISA1932喷嘴、标准长径喷嘴、标准文丘里喷嘴和经典文丘里管。并对标准孔板、标准喷嘴/ISA1932、标准长喷嘴和标准文丘里喷嘴以及经典文丘里管的测量原理、计算方法、机械结构、取压口、上游和下游直管段都做了严格规定，并给出了流出系数的计算公式及不确定度的计算方法。
[0021]本发明大口径标准节流装置式热量表的检定方法:
[0022]准确度的检定方法采用热量表的分量检定法，分下列三个分量进行检定:大口径流量传感器、温度传感器和计算器。
[0023]其它检定项目按照中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表》CJ128和国家计量检定规程《热能表》JJG225的相关条款进行。
[0024]一、大口径流量传感器的检定
[0025]本发明的流量传感器采用的是标准节流装置式流量传感器，标准节流装置包括:标准节流件、标准取压装置和标准前后测量管。
[0026]1、标准节流装置的检验
[0027]根据中华人民共和国国家计量检定规程《差压式流量计》JJG640的规定标准节流装置可选用几何检验法。几何检验法应包括对标准节流件、标准取压装置及上下游管道的检验。检验内容包括以下四部分:
[0028]?技术要求
[0029]?检定条件
[0030]?检定项目和检定方法
[0031]?检定结果处理和检定周期
[0032](一)、技术要求
[0033]1、标准节流件
[0034](I)、标准孔板
[0035]标准孔板的技术要求按检定规程JJG640第6.1.1~6.1.6项的规定。
[0036](2)、标准喷嘴/ISA1932
[0037]标准喷嘴/ISA1932喷嘴的技术要求按检定规程《差压式流量计》JJG640的6.6项规定。
[0038](3)、长径喷嘴
[0039]长颈喷嘴的技术要求按检定规程《差压式流量计》JJG640的第6.7项规定。
[0040](4)、经典文丘里管
[0041]经典文丘里管的技术要求按检定规程《差压式流量计》JJG640第6.8项规定。
[0042](5)、文丘里喷嘴
[0043]文丘里喷嘴的技术要求按检定规程《差压式流量计》JJG640的6.9项规定。
[0044]2、标准取压装置
[0045]国家标准GB/T2624和检定规程JJG640第7款给出取压装置的技术要求。
[0046]3、管道
[0047]检定规程《差压式流量计》JJG640第8.1~第8.9款给出了几何检验法标准节流装置管道的技术要求。
[0048](二)、检定条件
[0049]检定规程《差压式流量计》JJG640规定的几何检验法的检定条件为:
[0050]1、室内环境条件
[0051](I)、节流件及取压装置的检验可在(15°C~35°C )下进行；当用工具显微镜等仪器时，要求环境温度为(20±2°C )；
[0052](2)、室内的相对湿度一般为45%~75% ;当用仪器检验时为60%~70%。
[0053]2、量具和仪器
[0054]检验用的量具和仪器应有有效的检定证书，样板和量块需经检定合格。量具和仪器的测量误差应在被测的量允许误差的1/3以内。
[0055](三)、检定项目和检定方法
[0056]检定方法采用检定规程《差压式流量计》JJG640规定的几何检验法。
[0057]1、外观检查符合检定规程JJG640第17项的要求。
[0058]2、受检节流装置符合检定规程JJG640第18项要求。
[0059]3、检验方法
[0060](I)、孔板检验
[0061]①、孔板A面平面度的检验，按检定规程JJG640第19.1项进行。
[0062]②、孔板A面及开孔圆筒形e面的表面粗糙度的检验，按检定规程JJG640第19.2项进行。
[0063]③、边缘G，H，I的检验，按检定规程JJG640第19.3项进行。
[0064]④、厚度E及节流孔厚度e的检验，按检定规程JJG640第19.4项进行。
[0065]⑤、节流孔直径d的检验，按检定规程JJG640第19.5项进行。
[0066]⑥、斜角Ψ的检验，按检定规程JJG640第19.6项进行。
[0067](2)、喷嘴检验
[0068]①、喷嘴A及E的表面粗糙度的检验，按检定规程JJG640第20.1项进行。
[0069]②、喷嘴入口收缩部分的廓形检验，按检定规程JJG640第20.2项进行。
[0070]③、喉部直径d的检验，按检定规程JJG640第20.3项进行。
[0071]④、出口边缘f的检验，按检定规程JJG640第20.4项进行。
[0072]⑤、喷嘴总长的检验，按检定规程JJG640第20.5项进行。
[0073](3)、长颈喷嘴检验
[0074]①、A，B面表面粗糙度的检验，与检定规程JJG640第20.1项相同。
[0075]②、收缩段A的1/4椭圆曲面检验，与检定规程JJG640第20.2项相同。
[0076]③、喉部B的直径d的检验，按检定规程JJG640第21.3项进行。
[0077](4)、经典文丘里管的检验
[0078]①、入口圆筒段A直径Da的检验，按检定规程JJG640第22.1项进行。
[0079]②、收缩段B的检验，按检定规程JJG640第22.2项进行。
[0080]③、喉部直径d的检验，按检定规程JJG640第22.3项进行。
[0081]④、A，B，C表面粗糙度的检验，按检定规程JJG640第22.4项进行。
[0082]⑤、扩散段E的检验，按检定规程JJG640第22.5项进行。
[0083]⑥、半径R1, R2, R3的检验，按JJG640第22.6项进行。
[0084](5)、文丘里管喷嘴检验
[0085]文丘里管喷嘴的检验按检定规程JJG640第23项进行。
[0086](6)、取压装置
[0087]①、检验用的量具，按检定规程JJG640第24.1项进行。
[0088]②、检验方法，按JJG640第24.2项进行。
[0089](7)、管道的检验
[0090]①、管道长度的检验，按检定规程JJG640第25.1项进行。
[0091]②、节流件上游管道相对粗糙度的检验，按检定规程JJG640第25.2项进行。
[0092]③、管道圆度的检验，按检定规程JJG640第25.3项进行。
[0093]I1、压力传感器
[0094]压力传感器的检定根据中华人民共和国国家计量检定规程《差压式流量计》JJG640的相关部分和国家计量检定规程《压力传感器(静态)检定规程》JJG860的检定步骤进行。
[0095]II1、检定结果处理和检定周期
[0096]1、流量测量的不确定度
[0097]依据检定规程《差压式流量计》JJG640第35条规定，当节流装置经检定规程JJG640第17条?25条几何检验法检定合格，其质量流量的准确度可用式(20)计算:
【权利要求】
1.一种大口径标准节流装置式热量表，包括:计算器(101)、进水温度传感器(1010)和回水温度传感器(1011)以及大口径流量传感器(109);所述的进水温度传感器(1010)和回水温度传感器(1011)分别连接于计算器(101)的进水温度传感器输入端和回水温度传感器输入端；其特征在于，所述大口径流量传感器(109)主要由大口径标准节流装置、上游压力传感器(107)和下游压力传感器(108)组成；所述大口径标准节流装置为符合国家标准 GB/T2624.1/IS05167-1、GB/T2624.2/IS05167-2、GB/T624.3/IS05167-3、GB/T2624.4/IS05167-4规定的标准节流件、取压装置以及上游直管段(105)和下游直管段(106);所述的上游压力传感器(107)安装在取压装置的上游取压口(103)上，下游压力传感器(108)安装在取压装置的下游取压口(104)上或喉部取压口上；所述的上游压力传感器(107)和下游压力传感器(108)的电信号输出端分别连接于计算器(101)的上游压力传感器输入端和下游压力传感器输入端。
2.一种大口径标准节流装置式热量表的检定方法，该方法采用热量表的分量检定法，包括下列步骤: (1)、大口径流量传感器的检验 ①、大口径标准节流装置的检验 大口径标准节流装置的检验按中华人民共和国国家计量检定规程《差压式流量计》JJG640的几何检验法的步骤进行； ②、上、下游压力传感器的检定 上、下游压力传感器的检定按中华人民共和国国家计量检定规程《差压式流量计》JJG640的相关部分和国家计量检定规程《压力传感器(静态)检定规程》JJG860的检定步骤进行； (2)、温度传感器的检定 温度传感器检定的技术要求、检定方法按中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表》CJ128和国家计量检定规程《热能表》JJG225的规定进行； (3)、计算器的检定 计算器检定的技术要求、检定方法按中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表》CJ128和国家检定规程《热能表》JJG225的规定进行。
3.根据权利要求1所述的大口径标准节流装置式热量表，其特征在于，所述标准节流装置为标准孔板节流装置。
4.根据权利要求1所述的大口径标准节流装置式热量表，其特征在于，所述标准节流装置为标准喷嘴节流装置即ISA1932喷嘴节流装置。
5.根据权利要求1所述的大口径标准节流装置式热量表，其特征在于，所述标准节流装置为标准长喷嘴节流装置。
6.根据权利要求1所述的大口径标准节流装置式热量表，其特征在于，所述标准节流装置为符合国家标准GB/T2624.3/IS05167-3的文丘里喷嘴节流装置。
7.根据权利要求1所述的大口径标准节流装置式热量表，其特征在于，所述标准节流装置为符合国家标准GB/T2624.4/IS05167-4的经典文丘里管节流装置。
【文档编号】G01K17/08GK104075828SQ201310099898
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】纪周, 纪睿, 纪义盛 申请人:纪周