热量表规程正文.docx
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热量表规程正文.docx
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热量表规程正文
热量表检定规程(征求意见稿)
引言
本规程参照采用国际建议OIMLR75-2002和欧洲标准EN1434-2007热量表。
1范围
本规程适用于口径不大于DN200的热量表的第一次检定、后续检定和利用中查验。
本规程适用于载热介质为液体(文中以水介质为例)的热量表。
其他口径参考本规程。
2引用文献
本规程引用下列文献
JJG643-2003标准表法流量标准装置
JJG164-2000液体流量标准装置
JJF1001-1998通用计量术语及概念
JJF1004-2004流量计量名词术语及概念
EN1434-2007热量表(EN1434-2007Heatmeters)
OIMLR75-2002热量表(OIMLR75-2002Heatmeters)
IEC60751:
2008工业铂电阻温度计和铂温度传感器
利用本规程时,应注意利用上述引用文献的现行有效版本。
3术语与概念
热量表Heatmeter
热量表是测量和显示载热液体经热互换设备所吸收(供冷系统)或释放(供热系统)热能量的仪表。
3.1.1冷量表
冷量表是测量和显示载热液体经热互换设备所吸收热能量的仪表,一般而言流体介质温度为2℃~30℃,温差不大于20K。
3.1.2冷热量表
能够别离计量吸收和释放的热能量并将计量的热能量值按“热量”和“冷量”别离记录在不同的存储器中的仪表。
热量表的组成部件
3.2.1组合式热量表Combinedheatmeter
由独立的流量传感器、配对温度传感器和计算器组合而成的热量表。
3.2.2一体式热量表Completeheatmeter
由流量传感器、配对温度传感器和计算器组成,而组成后全数或部份不可分开的热量表。
3.2.3流量传感器Flowsensor
在热互换系统顶用于产生并可发出载热液体的流量信号的部件,该信号是载热液体体积流量或质量流量的函数。
3.2.4配对温度传感器Temperaturesensorpair
用于收集载热液体在热互换系统的入口和出口的温度信号的部件。
3.2.5计算器Calculator
用于接收流量和温度的信号,并进行计算、积累、存储和显示热互换系统中所互换的热量。
额定工作条件
3.3.1温度范围限
3.3.1.1温度范围上限(θmax)Upperlimitofthetemperaturerange
流经热量表的载热液体的最高允许温度,在此温度下热量表计量不超过最大允许误差。
3.3.1.2温度范围下限(θmin)Lowerlimitofthetemperaturerange
流经热量表的载热液体的最低允许温度,在此温度下热量表计量不超过最大允许误差。
3.3.2温差限
3.3.2.1温差(△θ)Temperaturedifference
热互换系统中载热液体的入口温度和出口温度之差。
3.3.2.2温差上限(△θmax)Upperlimitofthetemperaturedifference
最大允许温差,在此温差下且不超过流量上限时,热量表计量不超过最大允许误差。
3.3.2.3温差下限(△θmin)Lowerlimitofthetemperaturedifference
最小允许温差,在此温差下,热量表计量不超过最大允许误差。
3.3.3流量限
3.3.3.1流量上限(qs)Upperlimitoftheflow-rate
热量表在其计量不超过最大允许误差情况下能够短时间运行(<1h/天及<200h/年)的最大流量。
3.3.3.2常常利用流量(或额定流量)(qp)Permanentflow-rate
热量表在其计量不超过最大允许误差下可持续运行的最大流量。
3.3.3.3最小流量(qi)Lowerlimitoftheflow-rate
热量表在其计量不超过最大允许误差下可持续运行的最小流量。
3.3.4热功率上限Upperlimitofthethermalpower
热量表在其计量不超过最大允许误差下运行的最大热功率。
3.3.5最大允许工作压力Maximumadmissibleworkingpressure(MAP)
热量表在其上限温度下运行可持久经受的最大压力。
3.3.6最大压损(△p)Maximumpressureloss
热量表在常常利用流量下运行时,载热液体流过热量表所允许产生的最大压力降。
总量检定Completeverification
对热量表的热量值直接进行检定的方式称为总量检定。
分量组合检定Combinedverification
热量的三个分量可依照分量组合的方式进行检定。
分量组合检定时,一般温度传感器与计算器组合检定。
4概述
工作原理
热量的传导值由热互换系统中载热物体的质量和温度的转变对应的比焓转变决定。
热量表计量的热量值由流经热量表中载热液体的质量和其流经热互换系统的入口和出口的温度差通过计算取得。
热量表主要由流量传感器、配对温度传感器和计算器组成。
其中,流量传感器给出载热液体的体积,配对温度传感器给出温差值及温度,计算器将输入的流量和温度信号通过计算处置后,显示出载热液体在热互换系统释放或吸收的热量值。
热量表按结构类型一般可分为一体式热量表和组合式热量表。
热量的计算公式
热量的计算公式为:
……………………………………………………
(1)
式中:
Q——释放或吸收的热量[kJ]
qm——流经热量表中载热液体的质量流量[kg/s]
△h——热互换系统中入口温度与出口温度对应的载热液体的比焓值差[kJ/kg],水的焓值和密度表见附录C。
t———时间[s]
5计量性能要求
准确度品级
5.1.1按总量检按时,各品级热量表热量值和流量值的最大允许误差E和Eq列在表1中。
表1热量表热量值和流量值的最大允许误差E和Eq
1级
2级
3级
%
Eq=
%但不超过
±%
%
Eq=
%但不超过
±5%
%
Eq=
%但不超过
±5%
注1:
对1级表qp≥100m3/h。
注2:
q为流量。
5.1.2各品级热量表分量值的最大允许误差Eq、EΔθ、Eθ、EG列在表2中。
表2热量表各分量值的最大允许误差Eq、EΔθ、Eθ、EG
流量传感器最大允许误差Eq
配对温度传感器最大允许误差EΔθ、Eθ
计算器最大允许误差EG
1级
%但不超过±%
配对温度传感器温差的最大允许误差:
EΔθ=
%
对单支温度传感器温度的最大允许误差Eθ:
与IEC60751:
2008标准分度表值不大于2℃
%
2级
%但不超过±5%
3级
%但不超过±5%
注1:
对1级表qp≥100m3/h。
注2:
分量组合检定的最大允许误差为上述分量最大允许误差绝对值的算术相加。
热量表的温差下限Δθmin不得大于3℃,冷量表的温差下限Δθmin不得大于2℃。
流量传感器的最大压损△p不该超过25kPa。
6通用技术要求
热量表外壳应涂层均匀,无裂纹、无毛刺、无起皮现象,壳体上应用箭头标出载热液体的流动方向。
热量表应在铭牌或表体的明显部位标明至少如下信息:
制造计量器具许可证标志及编号、制造厂的商标或名称、口径、型号、编号、流量的测量范围、温度的测量范围、温差的测量范围、最大允许工作压力、准确度品级、环境品级、制造年月、安装位置(管道入口或出口)、水平安装或垂直安装(如有必要)。
注:
环境品级为
A级环境(户内安装)
环境温度为+5℃~+55℃;通常湿度;2级电磁场辐射强度。
B级环境(户外安装)
环境温度为-25℃~+55℃;通常湿度;2级电磁场辐射强度。
C级环境(工业安装)
环境温度为+5℃~+55℃;通常湿度;3级电磁场辐射强度。
新制造的热量表应具有出厂检测报告及利用说明书;利用中和修理后的热能表应具有上次检定的合格证书。
影响热量表计量的可拆部件应有靠得住且有效的封印。
热量表的材料与结构
组成热量表的所有部件应有牢固的结构,在规定的温度条件下,热量表应具有足够的机械强度和耐磨性,并能正常工作。
热量表中凡与载热液体直接接触或靠近载热液体处的部件、材料应能耐载热液体和大气的侵蚀或有靠得住的保护层。
固定安装在热量表表体的配对温度传感器应能掏出检定,引出线长度不小于1.5米。
热量表显示要求
6.7.1热量表应至少能显示热量,积累流量,载热液体入口温度和出口温度。
热量的显示单位用J或W•h或其十进制倍数。
积累流量的显示单位用m3。
温度的显示单位用℃。
显示单位应标在不宜混淆的地方。
6.7.2显示数字的可见高度不该小于4mm。
6.7.3显示分辨力
6.7.3.1利用模式时显示分辨力
显示分辨力要求为:
热量:
1kW•h或1MJ或1GJ;积累流量:
0.01m3;温度:
0.1℃;温差:
0.1℃。
6.7.3.2检定模式时显示分辨力
对DN15至DN25热量表的分辨力要求为:
热量:
•h或;积累流量:
0.00001m3;温度:
0.01℃;温差:
0.01℃。
对DN32和DN40热量表的分辨力要求为:
热量:
•h或;积累流量:
0.0001m3;温度:
0.01℃;温差:
0.01℃。
对DN50至DN100热量表的分辨力要求为:
热量:
或,累计流量:
0.0001m3;温度:
0.01℃;温差:
0.01℃。
对DN125至DN200热量表的分辨力要求为:
热量:
或,累计流量:
0.001m3;温度:
0.01℃;温差:
0.01℃
注:
热量表正常显示达不到上述要求时,可采用其它能知足上述显示要求的方式。
6.7.3.3检定模式的流量信号模拟要求
热量表检定模式中应具有自模拟流量信号功能。
且该功能模拟引入的流量值应不计入累计流量及累计热量值。
以下对于应用于供热系统的热量表简称热量表,对于应用于供冷系统的热量表简称冷量表。
7计量器具控制
计量器具控制的内容
计量器具控制包括第一次检定、后续检定、利用中查验。
检定条件
7.2.1主要检定设备见表3
表3.热量表及冷量表主要检定设备
设备名称
准确度/扩展不确定度
用途
水流量标准装置
小于或等于热量表及冷量表流量传感器最大允许误差绝对值的1/3
检定热量表的装置介质运行温度是(50±5)℃,检定冷量表的装置介质运行温度是(15±5)℃
用于检定热量表及冷量表的流量计流量值
温度传感器检定装置
小于等于热量表及冷量表配对温度传感器最大允许误差绝对值的1/3
温度装置中的恒温槽应尽量满足温度计浅插入检定的要求。
用于检定配对温度传感器的温度及温差。
密封性试验装置(可以是检定装置本身或独立装置)
满足热量表及冷量表最大允许压力要求
用于热量表及冷量表的密封性试验
计算器检定装置(如果需要)
小于等于热量表及冷量表计算器传感器最大允许误差绝对值的1/3
用于检定热量表及冷量表计算器的热量计算
流量模拟装置(如果需要)
小于等于热量表及冷量表流量传感器最大允许误差绝对值的1/5
用于分量组合检定时模拟流量信号
7.2.3可利用不肯定度能够知足要求的其他装置。
7.2.4环境及外部要求
环境温度一般为:
(15~35)ºC
测温用数字表的环境温度应知足其说明书要求,一般为(23±5)ºC。
环境相对湿度一般为(15~85)%;
大气压力一般为(86~106)kPa;
供电电源:
单相电源电压为(187~242)V,三相交流电源电压为(323~418)V,电源频率为(50±1)Hz;
外界磁场干扰应小到对热量表及冷量表的影响可忽略不计。
检定项目
热量表及冷量表的检定项目列于表4中。
表4热量表及冷量表的检定项目
序号
检定项目
检定类别
首次检定
后续检定
使用中检验
1
外观检查
+
+
+
2
运行检查
+
+
+
3
密封性试验
+
+
-
4
示值误差检定
+
+
-
注:
“+”——表示应检定项目;“-”——表示可不检定项目。
检定点
7.4.1总量检定法(热量表)
检定热量表的热量值。
其中,热量表流量传感器测量时的水温为(50±5)℃,配对温度传感器温差测量的低温端温度为50℃。
热量表应在以下三种工况内进行检定:
1)△θmin≤△θ≤△θmin和≤q≤qp
2)10℃≤△θ≤20℃和≤q≤
3)35℃≤△θ≤45℃和≤q≤qp
7.4.2分量组合检定法(热量表和冷量表)
7.4.2.1流量传感器
检定流量传感器的积累质量流量。
热量表流量传感器测量时的水温为(50±5)℃,冷量表流量传感器测量时的水温为(15±5)℃,应在以下三种流量范围内进行检定:
1)≤q≤qp
2)≤q≤
3)≤q≤
7.4.2.2配对温度传感器和计算器组合
7.4.2.2a检定热量表的热量值。
在检定配对温度传感器及计算器组件时,配对温度传感器温差测量的低温端温度为50℃,应在以下三种温差范围内进行检定。
1)△θmin≤△θ≤△θmin
2)10℃≤△θ≤20℃
3)35℃≤△θ≤45℃
输入的流量信号应不超过计算器可接收的最大值。
7.4.2.2b对于冷量表的配对温度传感器和计算器组合,需在以下工况进行检定:
1)别离检定配对温度传感器5℃和30℃的温度值,以肯定配对温度传感器一致性误差。
2)在低温端温度为5℃,高温端温度为20℃的温差条件下,检定配对温度传感器和计算器组合热量值,输入的流量信号应不超过计算器可接收的最大值。
检定方式
每一个检定点的测试次数一般为1次。
若是1次测试值的误差超过最大允许误差,应再重复2次测试,但后2次测试结果不该超过最大允许误差,且3次测试的算术平均值不超过最大允许误差为合格,不然为不合格。
7.5.1外观检查
用目测法检查热量表的外观及文件,外观检查应注意被检表是不是与型式批准的型式一致。
其结果应符合第~条的相关规定。
7.5.2运行检查
7.5.2.1热水流量装置检查
将热量表安装在热水流量标准装置上,通水,同时用目测法检查热量表及装置各联接处,应无泄漏、渗漏或损坏;在下游切断水流,再目测检查热量表及装置各联接处5min,应无泄漏、渗漏或损坏。
7.5.2热量表密封性实验
将热量表安装在密封性热水装置上,将管路充满温度为(50±5)℃的热水,然后关闭出水阀,同时将压力调节为热量表的最大允许,用目测法观察热量表10min,应无泄漏、渗漏或损坏。
7.5.3总量检定法(热量表)
以下以质量法热水流量标准装置为例,描述总量检按时,热量表示值误差的检定方式。
7.5.3.1按7.4.1条要求选择检按时载热液体的温度和流量点和温差检定点。
7.5.3.2将热量表安装到热水流量标准装置上,通水使其平稳地运行一段时间,并观察确认管路中气泡已排除。
7.5.3.3将热水流量装置调至第i个流量检定点,对称量容器进行预热并稳定运行10min后开始测量。
将配对温度传感器放在在两个恒温槽内进行,按检定温差点的要求控制其温度,每一个温差点至少循环读数两次,每个读数循环为:
标准温度计1→传感器1→标准温度计2→传感器2→传感器2→参考温度计2→传感器1→参考温度计1。
一次检定进程中水流量装置的温度转变不超过2°C,恒温槽的温度转变不该超过0.01°C。
7.5.3.4记录衡器的初始值m0i和结束值m1i;实验中恒温槽内的参考温度计的温度值,热水装置水温和环境温度。
记录热量表热量值的初始读数Q0i和结束读数Q1i,记录热量表的流量计初试值和结束值,配对温度传感器的温度值及温差值。
7.5.3.5实际热量Qci和热量表显示热量Qdi别离按式(3)和式(4)计算
Qci=(m1i-m0i)×Ci×(h1i-h0i)×Ct……………………………………………(3)
h1i、h0i——别离表示水在高温恒温槽温度下的比焓值、低温恒温槽温度下的比焓值。
Ct为温度修正系数,Ct=ρ计算/ρ管路,ρ计算是计算被测表流量计流量值对应温度下的水密度,ρ管路是流经被测表流量计管路水温所对应的水密度;
Ci为第i检定点的修正系数(如浮力修正等因素),浮力修正系数按下式计算。
…………………………………………………………(4)
式中:
ρi——第i检定点称量的水的密度,kg/m3(可查表、)
ρb——所用砝码的密度,kg/m3
ρa——空气密度,kg/m3
Qdi=Q1i-Q0i………………………………………………………………………(5)
7.5.4.6热量表第i检定点的示值误差Ei按式(6)式计算。
×100%………………………………………………………(6)
7.5.3.7重复至,将流量、温度、温差调到其它点,完成全数检定。
7.5.3.8热量表的示值误差EQ按式(7)计算,其结果应符合条的规定。
E=
max……………………………………………………………………(7)
7.5.4分量组合检定法(热量表)
7.5.4.1配对温度传感器和计算器组合
若是把计算器和配对温度传感器作为一个不可分割的组件进行测试,检定点按7.4.2.2a要求选择。
将配对温度传感器放在在两个恒温槽内进行,按检定温差点的要求控制其温度,每一个温差点至少循环读数两次,每个读数循环为:
标准温度计1→传感器1→标准温度计2→传感器2→传感器2→参考温度计2→传感器1→参考温度计1。
恒温槽的温度转变不该超过0.01°C。
采用信号发生器模拟流量信号方式,记录输入脉冲数,并按照输入脉冲数和脉冲当量计算积累流量。
流量信号也可实流给出。
输入的流量信号应不超过计算器可接收的最大值。
热量标准值由标准温度计提供的温差和流量模拟器输出的积累流量通过计算取得。
热量表的读数从热量表显示部份取得。
误差计算按式(6)及式(7)。
误差应不大于配对温度传感器和计算器最大允许误差之和。
7.5.4.2流量传感器
以启停质量法热水流量标准装置为例,流量传感器示值误差的检定方式如下:
1)检按时水温与流量点按第7.4.2.1条的规定。
2)将流量传感器安装到装置上,通水使其平稳地运行一段时间。
3)用流量调节阀将流量调到第i个流量点,将水温调到检定温度点,稳定运行10min并使热水流经称量容器进行预热;关闭流量开关阀,记录流量传感器初始值V0i和秤初始值m0i,打开流量开关阀,使水流注入称量容器。
当秤的示值达到预先规定的值时,关闭流量开关阀,记录流量传感器的终止值V1i、水温T1i与室温,待容器内水面波动稳定后,记录秤终止值m1i。
一次检定进程中水流量装置的温度转变不超过2°C。
4)计算流过流量传感器的标准体积量Vci
………………………………………………………………(8)
式中:
ρi——第i检定点称量的水的密度kg/m3(可查附录C表)
5)计算流过流量传感器的积累体积量Vdi
Vdi=V1i-V0i………………………………………………………………………(9)
6)流量传感器各流量点示值误差按式(10)计算
………………………………………………………(10)
7)重复第4)~7)步骤,直到完成全数流量点检定。
8)流量传感器的示值误差Eq按式(11)计算,其结果应符合5.1.2条中流量传感器最大允许误差的规定。
Eq=
max………………………………………………………………………(11)
7.5.5分量组合检定法(冷量表)
冷量表只采用分量组合检定法。
7.5.5.1冷量表流量传感器的检定方式如7.5.5配对温度传感器和计算器组合
1)配对温度传感器温度值的检定方式:
在5℃和30℃别离检定配对温度传感器的温度值。
将配对温度传感器放在在同一恒温槽内,按检定温度点的要求控制其温度,每一个温度点至少循环读数两次,每个读数循环为:
标准温度计→传感器1→传感器2→传感器1→标准温度计。
一次检定进程中水流量装置的温度转变不超过2°C,恒温槽的温度转变不该超过0.01°C。
取两次测量的平均值作为配对温度传感器的温度值的检定结果。
单支配对温度传感器与标准温度计的差值应不大于2°C。
在5℃和30℃两支配对温度传感器之间的温度差值应知足冷量表最小温差的最大允许误差要求。
2)配对温度传感器和计算器组合热量值的检定方式如7.5.4.1,检定点按2)要求选择。
7.5.6热量表的示值误差检定可以任选上述方式中的一种。
7.5.7仲裁检按时,热量表采用总量检定方式。
冷量表采用分量组合检定方式。
检定结果的处置
经检定,对符合本规程要求的热量表(冷量表),签发检定证书或合格封签;对不合格的热量表(冷量表),签发检定结果通知书,并注明不合格项目。
检定周期
口径小于或等于32mm的热量表(冷量表),检定周期一般为5年。
口径大于32mm的热量表(冷量表),检定周期一般为3年。
附录B.
检定证书内页格式
1.热量表(冷量表)的大体情况
公称通径:
mm
流量范围:
(~)m3/h
温度范围:
(~)℃
温差范围:
(~)℃
测量介质:
2.检定结果
外观检查:
密封性实验:
准确度品级:
检定方式:
(总量检定法或分量组合检定法)
注:
检定结果通知书的内页格式参照此格式,并要注明不合格项。
附录C.水的密度和焓值表
表压力P≤时,水的焓值和密度表
温度
(℃)
密度
(kg/m3)
焓
(kJ/kg)
温度
(℃)
密度
(kg/m3)
焓
(kJ/kg)
温度
(℃)
密度
(kg/m3)
焓
(kJ/kg)
1
51
101
2
52
102
3
53
103
4
54
104
5
55
105
6
56
106
7
57
107
8
58
108
9
59
109
10
60
110
11
61
111
12
62
112
13
63
113
14
64
114
15
65
115
16
66
116
17
67
117
18
68
118
19
69
119
20
70
120
21
71
121
22
72
122
23
73
123
24
74
124
25
75
125
26
76
126
27
77
127
28
78
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