CN103278265B - 一种热量表检定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种热量表检定装置，解决了现有热量表检定装置中热水流量检定准确度不高的问题，包括：流量检定系统、温度检定系统、计算器检定系统和计算机控制与处理系统，流量检定系统，独立对热量表的流量传感器进行检定；温度检定系统，独立对热量表的配对温度传感器进行检定；计算器检定系统，独立对热量表的计算器进行检定；流量检定系统还包括流量检定控制系统。本发明提出一种热量表检定装置，产品结构设计合理，检定准确度高，适合商业应用推广。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表检测技术领域，特别是指一种热量表检定装置。
背景技术
热量表是计算热量的仪表，已经广泛应用于各个领域，属于国家强制检定的计量器具。对于热量表的检定检测工作，传统的热量表检定装置主要靠分体设备、手工进行检测，操作繁琐、效率低，无法满足相关检测部门和生产企业的需要；专利201010207456.7公开了一种热量表检定装置，包含热水流量标准系统、配对温度传感器检定系统和计算器检定系统，可对流量传感器、温度传感器和计算器分别单独进行检定，可对分量组合进行检定，还可以对总量进行检定，操作简便、效率高。但是，由于被检定的热量表数量不一、口径不一等等因素，该热量表检定系统的热水流量标准系统对热量表的流量检定的时候，测试参数无法统一，导致检定出的流量数据准确度不高。如何提供一种操作简单、测试效率高、测试结果准确度高的热量表检定装置，是目前需要解决的重要问题。
发明内容
本发明提出了一种热量表检定装置，解决了现有热量表检定装置中热水流量检定准确度不高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种热量表检定装置，包括：流量检定系统、温度检定系统、计算器检定系统和计算机控制与处理系统，
流量检定系统，独立对热量表的流量传感器进行检定；
温度检定系统，独立对热量表的配对温度传感器进行检定；
计算器检定系统，独立对热量表的计算器进行检定；
流量检定系统还包括流量检定控制系统。
作为一种优选的技术方案，流量检定系统包括：加热循环系统、稳压消气罐、卡表器、卡表台、流量测试通道、换向器和称量通道；
稳压消气罐一端与加热循环系统连接，另一端与卡表器连接，稳压消气罐与卡表器之间设置有供水压力变换器、卡表台前气动控制球阀、卡表台前供水温度传感器和第二维护手动阀；卡表器与卡表台连接，卡表台分别与水箱和流量测试通道连接，卡表台与流量测试通道之间设置有卡表台后供水温度传感器；测试通道与换向器连接，测试通道与换向器之间设置有流量计进水温度传感器，换向器分别与加热循环系统和称量通道连接。
作为一种优选的技术方案，流量测试通道包括：第一流量测试通道、第二流量测试通道和第三流量测试通道；第一流量测试通道包括第一气动控制球阀、第一电磁流量计和第一自动调节阀，第二流量测试通道包括第二气动控制球阀、第二电磁流量计和第二自动调节阀，第三流量测试通道包括第三气动控制球阀、第三电磁流量计和第三自动调节阀。
作为一种优选的技术方案，流量检定控制系统包括：A/D转换器、流量控制器和D/A转换器，流量检定控制系统设置在流量测试通道上。
作为一种优选的技术方案，加热循环系统包括：水箱、过滤器、泵组和设置在水箱内的加热器与加热水箱温度传感器；水箱与过滤器的一端连接，过滤器的另一端与泵组连接，水箱与过滤器之间设置有第一维护手动阀。
作为一种优选的技术方案，称量通道包括：秤选择器、与秤选择器连接的第一秤及第二秤；第一秤连接有第一排水球阀，第二秤连接有第二排水球阀，第一排水球阀和第二排水球阀与水箱连接。
作为一种优选的技术方案，稳压消气罐上设置有供水压力指示表；卡表台与水箱之间设置有表台排水泵；卡表台上设置有：用于安装待测热量表的卡表接口管，卡表接口管上设置有测压孔。
作为一种优选的技术方案，温度检定系统与计算器检定系统包括：恒温槽、标准温度计和与标准温度计连接的六位半万用数字表；标准温度计与恒温槽连接，恒温槽与卡表台连接，恒温槽为冷热可控恒温槽，包括水槽和油槽，六位半万用数字表上设置有用于与计算机连接的RS-232接口。
作为一种优选的技术方案，标准温度计包括：第一标准温度计(STT1)和第二标准温度计(STT2)。
作为一种优选的技术方案，本热量表检定装置可检定流量范围0.01-600m3/h的热量表；能检定公称口径范围DN15-DN200的热量表，最小可检口径为DN15，最大可检口径为DN200；能检定温度范围4-150℃的热量表。
本发明提出了一种热量表检定装置，解决了现有热量表检定装置中热水流量检定准确度不高的问题，包括：流量检定系统、温度检定系统、计算器检定系统和计算机控制与处理系统，流量检定系统，独立对热量表的流量传感器进行检定；温度检定系统，独立对热量表的配对温度传感器进行检定；计算器检定系统，独立对热量表的计算器进行检定；流量检定系统还包括流量检定控制系统。本发明提出的一种热量表检定装置能满足CJ128-2007热量表、JJG225-2001热量表检定规程、中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表检定装置》和中华人民共和国国家计量检定规程《热能表检定装置》，可进行热量表的型式检定、强制性首检和生产检定工作；本发明能检定流量范围0.01-600m3/h的热量表；能检定公称口径范围DN15-DN200的热量表，最小可检口径为DN15，最大可检口径为DN200；能检定温度范围4-150℃的热量表。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种热量表检定装置的平面结构示意图；
图2为本发明一种热量表检定装置的流量检定控制系统的平面结构示意图；
图3为本发明一种热量表检定装置的流量检定控制系统的工作原理图。
图中：
1、水箱；2、加热器；3、过滤器；4、泵组；5、稳压消气罐；6、卡表器；7、卡表台；8、第一电磁流量计；9、第二电磁流量计；10、第三电磁流量计；11、换向器；12、秤选择器；13、第一秤；14、第二秤；15、表台排水泵；16、恒温槽；17、流量检定控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：一种热量表检定装置，包括：流量检定系统、温度检定系统、计算器检定系统和计算机控制与处理系统，
流量检定系统，独立对热量表的流量传感器进行检定；
温度检定系统，独立对热量表的配对温度传感器进行检定；
计算器检定系统，独立对热量表的计算器进行检定；
流量检定系统还包括流量检定控制系统17。
本发明提出一种热量表检定装置，通过在流量检定系统中设置流量检定控制系统17，提高了流量检定的准确度，本产品结构设计合理，检定准确度高，适合商业应用推广。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，流量检定系统包括：加热循环系统、稳压消气罐5、卡表器6、卡表台7、流量测试通道、换向器11和称量通道；
稳压消气罐5一端与加热循环系统连接，另一端与卡表器6连接，稳压消气罐5与卡表器6之间设置有供水压力变换器PT、卡表台前气动控制球阀FV、卡表台前供水温度传感器TT2和第二维护手动阀MV2；卡表器6与卡表台7连接，卡表台7分别与水箱1和流量测试通道连接，卡表台7与流量测试通道之间设置有卡表台后供水温度传感器TT3；测试通道与换向器11连接，测试通道与换向器11之间设置有流量计进水温度传感器TT4，换向器11分别与加热循环系统和称量通道连接。
稳压消气罐5的设置，一方面可以稳定加热循环系统中输出的水压，另一方面可以消除加热循环系统输出的水中的气泡，起到稳压消气的作用。稳压消气罐5上还安装有消气阀，工作的时候应将消气阀适当打开，用以排除消气罐中的气体；换向器11为快速闭式换向器11，动作速度快、噪音小、密封性好。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，流量测试通道包括：第一流量测试通道、第二流量测试通道和第三流量测试通道；第一流量测试通道包括第一气动控制球阀V1、第一电磁流量计8和第一自动调节阀FV1，第二流量测试通道包括第二气动控制球阀V2、第二电磁流量计9和第二自动调节阀FV2，第三流量测试通道包括第三气动控制球阀V3、第三电磁流量计10和第三自动调节阀FV3。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，流量检定控制系统17包括：A/D转换器、流量控制器和D/A转换器，流量检定控制系统17设置在流量测试通道上。
如图2所示：一种热量表检定装置的流量检定控制系统的平面结构示意图，流量检定控制系统设置在流量检定通道上，具体设置在电磁流量计之后、自动调节阀之前。电磁流量计测试水流量，之后输出模拟信号，经A/D转换器转换为数字量进入流量控制器；流量控制器中设置有储存有智能流量控制算法的微机，数字量经微机处理后会输出数字控制量，数字控制量再经由D/A转换器转换，传输给自动调节阀进行流量控制。本热量表检定装置的流量检定系统，选用先进的流量控制技术，配合智能流量控制算法，实现流量的全自动控制，在检定过程中，只需设定当前流量点，启动系统检定，系统会自动进行流量控制，其控制曲线达到控制要求，提高系统控制精度。
如图3所示：本发明一种热量表检定装置的流量检定控制器的工作原理图，流量检定控制器具有自动参数设置功能和参数自校正功能。设定流量后，流量通道、被检热量表参数(包括被检表类型、数量和口径)会经过自学习综合分析系统处理、分析，之后经记忆系统传输给参数预估器，自动进行参数设置；另外，根据具体情况，流量计会经控制评估系统传输给参数校正系统，进行参数校正。最终，经过校正后的参数会传输给调节阀进行流量控制。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，加热循环系统包括：水箱1、过滤器3、泵组4和设置在水箱1内的加热器2与加热水箱温度传感器TT1；水箱1与过滤器3的一端连接，过滤器3的另一端与泵组4连接，水箱1与过滤器3之间设置有第一维护手动阀MV1。
水箱1内的水质应该尽可能保持清洁，过差的水质不仅会影响检定精度，还会导致检定装置的零部件产生结垢或者磨损，影响热量表检定装置测量精度与使用寿命，因此设置了过滤器3，将水箱1内的水过滤处理后再由泵组4泵进稳压消气罐5进行稳压、消气处理。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，称量通道包括：秤选择器12、与秤选择器12连接的第一秤13及第二秤14；第一秤13连接有第一排水球阀B1，第二秤14连接有第二排水球阀B2，第一排水球阀B1和第二排水球阀B2与水箱1连接。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，稳压消气罐5上设置有供水压力指示表P11；卡表台7与水箱1之间设置有表台排水泵15；卡表台7上设置有：用于安装待测热量表的卡表接口管，卡表接口管上设置有测压孔。
流量检定完成后，如需放水，可以开启第一排水球阀B1和第二排水球阀B2将第一秤13和第二秤14中的水排到水箱1中；表台排水泵15可以将卡表台7上的积水排回至水箱1中；卡表接口管上设置的测压孔，可以连接差压表对待测热量表的压力损失进行测量。
本发明的又一实施例，作为一种改进的技术方案，温度检定系统与计算器检定系统包括：恒温槽16、标准温度计和与标准温度计连接的六位半万用数字表；标准温度计与恒温槽16连接，恒温槽16与卡表台7连接，恒温槽16为冷热可控恒温槽16，包括水槽和油槽，六位半万用数字表上设置有用于与计算机连接的RS-232接口。
热量表计算热量：H＝K×Q(T1-T2)，其中：Q水流量、T1入口温度、T2出口温度、K为系数，检定装置需要模拟出水流量与两个温度，T1、T2通过标准温度计测试；恒温槽16为冷热可控恒温槽16，其内设置有2个水槽、1个油槽，水槽加纯净水或者蒸馏水，油槽加变压器油，水槽模拟100℃以下的温度，油槽模拟100℃以上的温度。
本发明的再一实施例，作为一种改进的技术方案，标准温度计包括：第一标准温度计STT1和第二标准温度计STT2。
本发明的另一实施例，作为一种改进的技术方案，本热量表检定装置：可检定流量范围0.01-600m3/h的热量表；能检定公称口径范围DN15-DN200的热量表，最小可检口径为DN15，最大可检口径为DN200；能检定温度范围4-150℃的热量表。
本发明提出的一种热量表检定装置，既可以进行分体检定，又可以进行总体检定。分体检定是对热量表的温度、流量和计算器进行检定，总体检定即检定热量。
实施例1：检定热量表的流量
流量检定系统由水路、电路和气路组成，水路为系统检定介质，电路与气路是水路的控制部分。水路的流程为：打开所有阀门后，第一泵组4将水箱1中的水泵出后，经过过滤器4处理进入稳压消气罐5，水通过稳压消气罐5稳压消气后进入检定主管路，检定主管路中的供水压力变换器PT将水调至适当压力后，进入卡表台7上的待测热量表中，之后由计算机选择流量测试通道进行测试；比较法检定时，水经过流量测试通道进入换向器11、再经换向器11直接进入水箱1中，质量法检定时，水经过流量测试通道进入换向器11、再经换向器11进入秤选择器12，秤选择器12选择称量通道，水再由相应的称量通道进入水箱1中。
比较法检定热量表的流量：打开所有阀门，打开计算机控制与处理系统中的流量检定系统，开始检定；水经水路进入电脑选择的流量测试通道(第一流量测试通道、第二流量测试通道或第三流量测试通道)，通过流量测试通道上的自动调节阀将水调至合适水速，关闭第二维护手动阀MV2，读取被测表初值；打开第二维护手动阀MV2，读取被测表终值；进行误差计算。
质量法检定热量表的流量：打开所有阀门，打开计算机控制与处理系统中的流量检定系统，开始检定；水经水路进入电脑选择的流量测试通道(第一流量测试通道、第二流量测试通道或第三流量测试通道)，通过流量测试通道上的自动调节阀将水调至合适水速，关闭第二维护手动阀MV2，读取被测表初值；清零第一秤13、第二秤14的示数，打开第二维护手动阀MV2，读取被测表终值；进行误差计算。
实施例2：检定热量表的温度
打开计算机控制与处理系统中的温度检定系统，开始检定；将标准温度计STT、STT2插入恒温槽16中；标准温度计与六位半万用数字表连接，六位半万用数字表上设置有用于与计算机连接的RS-232接口，标准温度计测试出的数据经由六位半万用数字表传输给计算机进行数据处理。
实施例3：检定热量表的计算器
计算器检定系统的硬件与温度检定系统一致，通过两次打开关闭第二维护手动阀MV2，等管道流速为0时，读取被测表的流量和热量的终值，然后进行误差计算。
实施例4：热量表的总体检定
总体检定即用恒温槽11，流量系统与计算机控制与处理系统机，最后计算机控制与处理系统算出热量。
本发明提出的一种热量表检定装置能满足CJ128-2007热量表、JJG225-2001热量表检定规程、中华人民共和国城镇建设行业标准《热量表检定装置》和中华人民共和国国家计量检定规程《热能表检定装置》，可进行热量表的型式检定、强制性首检和生产检定工作；本发明提出的热量表检定装置能检定流量范围0.01-600m3/h的热量表；能检定公称口径范围DN15-DN200的热量表，最小可检口径为DN15，最大可检口径为DN200；能检定温度范围4-150℃的热量表。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种热量表检定装置，包括：流量检定系统、温度检定系统、计算器检定系统和计算机控制与处理系统，
所述流量检定系统，独立对热量表的流量传感器进行检定；
所述温度检定系统，独立对热量表的配对温度传感器进行检定；
所述计算器检定系统，独立对热量表的计算器进行检定；
其特征在于：
所述流量检定系统包括：加热循环系统、稳压消气罐(5)、卡表器(6)、卡表台(7)、流量测试通道、换向器(11)、称量通道和流量检定控制系统(17)；
所述加热循环系统包括：水箱(1)、过滤器(3)、泵组(4)、设置在所述水箱(1)内的加热器(2)和加热水箱温度传感器(TT1)；所述水箱(1)与所述过滤器(3)的一端连接，所述过滤器(3)的另一端与所述泵组(4)连接，所述水箱(1)与所述过滤器(3)之间设置有第一维护手动阀(MV1)；
所述稳压消气罐(5)一端与所述加热循环系统连接，另一端与所述卡表器(6)连接；所述稳压消气罐(5)与所述卡表器(6)之间设置有供水压力变换器(PT)、卡表台前气动控制球阀(FV)、卡表台前供水温度传感器(TT2)和第二维护手动阀(MV2)；所述卡表器(6)与所述卡表台(7)连接，所述卡表台(7)通过表台排水泵(15)与所述水箱(1)连接；所述卡表台(7)与所述流量测试通道连接，所述卡表台(7)与所述流量测试通道之间设置有卡表台后供水温度传感器(TT3)；所述流量测试通道与所述换向器(11)连接，所述流量测试通道与所述换向器(11)之间设置有流量计进水温度传感器(TT4)，所述换向器(11)分别与所述加热循环系统和所述称量通道连接。
2.根据权利要求1所述的热量表检定装置，其特征在于，所述流量测试通道包括：第一流量测试通道、第二流量测试通道和第三流量测试通道；所述第一流量测试通道包括第一气动控制球阀(V1)、第一电磁流量计(8)和第一自动调节阀(FV1)，所述第二流量测试通道包括第二气动控制球阀(V2)、第二电磁流量计(9)和第二自动调节阀(FV2)，所述第三流量测试通道包括第三气动控制球阀(V3)、第三电磁流量计(10)和第三自动调节阀(FV3)。
3.根据权利要求1所述的热量表检定装置，其特征在于，所述流量检定控制系统(17)包括：A/D转换器、流量控制器和D/A转换器，所述流量检定控制系统(17)设置在所述流量测试通道上。
4.根据权利要求1所述的热量表检定装置，其特征在于：所述称量通道包括：秤选择器(12)、与所述秤选择器(12)连接的第一秤(13)及第二秤(14)；所述第一秤(13)连接有第一排水球阀(B1)，所述第二秤(14)连接有第二排水球阀(B2)，所述第一排水球阀(B1)和所述第二排水球阀(B2)与所述水箱(1)连接。
5.根据权利要求1所述的热量表检定装置，其特征在于：所述稳压消气罐(5)上设置有供水压力指示表(P11)；所述卡表台(7)上设置有用于安装待测热量表的卡表接口管，所述卡表接口管上设置有测压孔。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热量表检定装置，其特征在于：所述温度检定系统与所述计算器检定系统包括：恒温槽(16)、标准温度计和与所述标准温度计连接的六位半万用数字表；所述标准温度计与所述恒温槽(16)连接，所述恒温槽(16)与所述卡表台(7)连接，所述恒温槽(16)为冷热可控恒温槽(16)，包括水槽和油槽，所述六位半万用数字表上设置有用于与计算机连接的RS-232接口。
7.根据权利要求6所述的热量表检定装置，其特征在于：所述标准温度计包括：第一标准温度计(STT1)和第二标准温度计(STT2)。
8.根据权利要求7所述的热量表检定装置，其特征在于：可检定流量范围0.01-600m3/h的热量表；能检定公称口径范围DN15-DN200的热量表，最小可检口径为DN15，最大可检口径为DN200；能检定温度范围4-150℃的热量表。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160413 Termination date: 20190419 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |