热量表流量传感器

1、热量表功能特点：热量、冷量计量一体：根据水温自动转换（30），可实现热量冷量一体计量；参数循环显示，显示分辨率高：测量参数汉字显示，清晰直观；（液晶会循环显示剩余热量(剩余冷量)、累计热量(累计冷量)、累计流量、瞬时流量、温度、温差、累计工作时间、表号等参数，循环显示完毕，液晶恢复正常工作显示状态等）；具有远传接口：可配合远程抄表系统实现远程抄表； 韦根流量传感器：性能更好； 结构精巧，外型美观，积分仪可360度旋转，安装使用方便； 密封性强，适应供热恶劣环境； 无可操作、拆卸部件，安全可靠。构成：热量表主要由流量传感器、配对温度传感器和计算器等部分组成，热量表按结构类型一般可分为一体式热量表

2、和组合式热量表。热量表流量传感器简述：在国内外众多户用热量表产品中，因价格和功耗等诸多因素，普遍采用小口径机械式热水表作为热量表的流量传感器，建设部热量表行业标准CJ128-2000中对流量计部分的要求也基本上采用了与现行热水表产品性能相同的要求。使用和研究实践表明：直接采用小口径机械式热水表作为热量表的流量传感器，存在一系列需要解决的问题。根据对热量表流量传感器的研究体会，我们发现小口径机械式热水表作为热量表流量传感器时存在的主要问题有：量程问题，冷热水流量系数差异问题，降低始动流量和提高小流量情况下精度问题，磁传方式存在的磁干扰问题，高温失步问题，以及对我国供暖系统水质的适应性问题。根据研

3、究和分析结果我们对上述问题作了初步分析，提出一些解决方案与业内同行研讨，以期研制出了热量表相适应的流量传感器，共同提高我国热量表的研制水平。1热量表流量传感器的量程问题1.1热量表流量传感器的测量范围建设部热量表行业标准CJ128-2000中第条规定：“热量表的常用流量应符合GB778.3冷水水表的要求，常用流量与最小流量之比应为10、25、50或100。公称直径40mm的热量表，其常用流量与最小流量之比必须采用50或100。”某厂（目前热量表厂家普遍采用该厂热水表）不同口径热水表的流量范围如表1所示：示值误差在分界流量（含）至最大流量之间为2，在分界流量至最小流量之间为5。同时规定：各级流量

4、传感器误差限最大不应超过5。以目前使用广泛的DN20热量表为例，其测量误差曲线1.2建筑采暖系统的流量设计范围根据有关资料，我国北方城市节能和非节能建筑采暖系统的流量设计范围如表2和表3所示。根据实际使用情况的经验数据，当用户实现分室调节后，工作流量将降到设计流量的50。1.3分析结论及改进措施根据以上数据，直接采用小口径机械式热水表作为热量表的流量传感器，可以得出以下几点结论：a. 热水表的常用流量太大，在建筑采暖系统设计流量的10倍以上；b. 大部分热量表将工作在分界流量以下，口径在DN 20以上的热量表甚至工作在最小流量附近；c. 热量表的流量传感器大部分时间将工作在高误差区，如果工作在

5、最小流量以下，实际测量误差将超过最小流量使之达到目前常用流量的1100的要求；采取有效措施，提高分界流量以下测量范围的计量准确度。我们在研制HM1型热量表的过程中采取了一系列技术措施，解决上述存在的问题。包括：采取去掉原热水表齿轮技术机构，降低叶轮阻力（根据实验数据：去掉原热水表齿轮计数机构后阻力可降低30左右），达到提高灵敏度，降低始动流量，进一步降低最小流量使之达到目前常用流量的1100的目的；采取对流量传感器逐个标定和动态测量修正措施，实现一表一系数，有效提高分界流量以下测量范围的计量准确度。设计新的流量传感器，降低常用流量，使之接近建筑采暖系统的设计流量范围，为了降低系统压损，可采取变

6、口径措施，这些应该是目前继续重点解决的技术问题。2. 冷热水流量系数差异问题众所周知，旋翼式机械式磁传热水表流量系数KV与设计、制造精度和生产调试有关，在热水表整个流量范围内，其示值误差是随流量（流速）变化而变化的，见图1。研究结果表明，流量系数KV还随水温的变化而变化，特别是在分界流量以下的小流量区，其变化更为显著。不难理解，由于水温升高，水的密度减小，其粘稠度降低，叶轮阻力减小；水温升高，壳体和叶轮均会发生膨胀，由于他们的制造材料不同，膨胀系数不同，会造成壳体内腔和叶轮之间的间隙发生变化，计算结果表明这种变化对流量系数KV的影响是不可忽略的，另外，水温升高，叶轮与轴承的阻力也会发生变化。上

7、述因素的综合影响造成流量系数KV随水温变化而变化，对于不同的热水表，其变化规律将不同，表4是某厂热水表在85和常温下流量系数KV的变化情况。表4-1冷水流量系数表4冷热水流量系数变化情况在我国，热水表生产厂均没有热水流量标准试验装置，出厂检验是在冷水装置上进行的，几乎没有考虑温度对流量系数的影响，这就是此类水表在高温情况下准确度降低的主要原因，由此在业内形成了一种普遍共识；直接采用热水表作为热量表流量传感器，在进行样机型式检验时必须经过仔细挑选才能通过，这是很不正常的。我们认为：产品出厂检验在冷水装置上进行，必须对设计的产品进行冷热水对比试验，找到该产品的冷热水流量系数KV之间的变化规律，对在

8、冷水装置上检测出的流量系数进行必要的修正，这样才能满足热量表对热水表的要求。3. 磁传方式存在的磁干扰问题，失步问题目前国内研制的热量表流量传感器普遍采用磁传方式将叶轮转动信号传出，由于在叶轮上安装了磁性材料，不可避免会受到磁场影响。CJ128-2000标准第6.11.3条规定：热量表正常工作条件下，将流量传感器、计算器壳体和显示器放在磁场强度为100kAm的环境下，监测期间显示各项示值不能发生间断和突然加、减现象。试验表明：国内生产的热水表虽然有的采取了防磁措施，有的可以满足上述要求，但在更强磁场（如钕铁硼强磁铁）的附近，将普遍出现叶轮摆动，磁传失效的现象，无法满足标准的要求。在对热水表进行

9、改进，作为热量表流量传感器时，必须彻底解决这一问题。对此，我们对叶轮盒采取了磁屏蔽和强磁检测双重措施，较好地解决了磁干扰问题。研究实践还表明：大多数磁传热水表普遍存在着高温失步现象，也就是说在高温情况下（如水温在85以上时）存在着丢转现象，测量准确度明显降低并超差，当温度下降时又恢复到原来的准确度。分析原因，这是叶轮上安装的磁性材料随着温度升高而降低造成的。为此，我们选取温度特性较好的磁性材料，成功地解决了该问题。中国供热采暖供暖网散热器锅炉采暖炉壁挂炉热水器管材泵阀换热器电暖气地暖热量表水暖器材最好的宣传平台当然要彻底解决磁传方式存在的磁干扰问题，最有效的方法是取消磁传方式，采用更先进的信号

10、拾取传感器，由于技术原因，这方面国内与国外存在着较大的差距，我们正在深入开展研究，可望在近期解决。4. 对我国供暖系统水质的适应性问题我国供暖采取系统水质差是普遍存在的问题，热量表是否要适应较差水质，一直在业内存在着争论。我们认为：在呼吁有关部门改善水质的同时，研制热量表必须考虑对不同水质的适应性，不能因为水质差就拒绝安装热量表。实际应用试验表明：供热采暖系统水中的杂质主要是管道中残留的泥土、杂物、沙砾、黑红色的铁锈。针对这一实际情况，我们采取加装特制滤网和磁滤器的措施有效滤除上述杂质，延长热量表的使用时间。当然，滤网和磁滤器要便于清洗或更换是设计时必须考虑的问题，在水质问题没有得到彻底解决的

11、情况下，做到每个采暖季清理一次是可行的。 热量表构成：热量表由计算器、配对温度传感器和流量传器三部分组成。热量表中的温度传感器 热量表工作原理：热量表的基本工作原理是将配对温度传感器分别安装在热交换回路的入口和出口的管道上,将流量传感器安装在入口或出口管上。流量传感器发出与流量成正比的信号,配对温度传感器给出表示入口和出口的温度信号,计算器则将流量的信号和温度的信号收集起来,经过计算,显示出载热液体从入口流至出口所释放的热量值。热传感器性能指标灵敏度：指沿着传感器测量轴方向对单位振动量输入x 可获得的电压信号输出值u，即s=u/x。与灵敏 度相关的一个指标是分辨率，这是指输出电压变化量u 可加辨认的最小机械振动输入变化量x 的大小。 为了测量出微小的振动变化，传感器应有较高的灵敏度。 使用频率范围：指灵敏度随频率而变化的量值不超出给定误差的频率区间。其两端分别为频率下限和 上限。为了测量静态机械量，传感器应具有零频率响应特性。传感器的使用频率范围，除和传感器本身的 频率响应特性有关外，还和传感器安装条件有关（主要影响频率上限）。 动态范围：动态范围即可测量的量程，是指灵敏度随幅值的变化量不超出给定误