FI66491C - CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE - Google Patents

CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE Download PDF

Info

Publication number
FI66491C
FI66491C FI810550A FI810550A FI66491C FI 66491 C FI66491 C FI 66491C FI 810550 A FI810550 A FI 810550A FI 810550 A FI810550 A FI 810550A FI 66491 C FI66491 C FI 66491C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
liquid
temperature
heat exchanger
calibration
cooling device
Prior art date
Application number
FI810550A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI810550L (en
FI66491B (en
Inventor
Matti Karras
Eino Keraenen
Original Assignee
Valmet Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Oy filed Critical Valmet Oy
Priority to FI810550A priority Critical patent/FI66491C/en
Publication of FI810550L publication Critical patent/FI810550L/en
Publication of FI66491B publication Critical patent/FI66491B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI66491C publication Critical patent/FI66491C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

66491 i Lämpöenergian mittareiden kalibrointi- ja testauslaitteisto Kalibrerings- och testningsanläggning för värmeenergimätare66491 i Calibration and testing equipment for thermal energy meters Calibration and testing equipment for heat energy meters

Keksinnön kohteena on lämpöenergian mittareiden kalibrointi- ja testauslaitteisto.The invention relates to an apparatus for calibrating and testing thermal energy meters.

Lämpöenergiaa siirretään kaukolämpötekniikassa putkivirtauksella kuu-5 man nesteen avulla, jonka kohteeseen jättämä lämpöenergia mitataan lämpöenergian mittarilla.In district heating technology, thermal energy is transferred by pipe flow by means of a hot liquid, the thermal energy of which is measured at the target by a thermal energy meter.

Kaukolämpöenergian mittarit mittaavat erikseen kohteessa tapahtuvan lämpötilan muutoksen meno- ja paluuveden lämpötilan antureilla sekä 10 erikseen virtauksen määrämittarilla, joka mittaa virtaustilavuuden aikayksikössä. Mittarissa on lisäksi laskuriyksikkö, joka kertoo vir-tausmäärän lämpötilaerolla ja lisäksi veden tiheydellä ja ominaisläm-möliä.District heating energy meters separately measure the temperature change at the site with flow and return water temperature sensors and 10 separately with a flow meter that measures the flow volume per unit time. The meter also has a counter unit that indicates the flow rate by the temperature difference and also the water density and specific heat.

15 Nykyisin käytetyllä kalibroinnilla kaukolämpöenergian mittaria ei ole voitu kalibroida läheskään tyydyttävään tarkkuuteen. Yleensä epätar-kimman osan, nimittäin virtausmittarin epätarkkuus, on n. 2 %, mikä on muodostunut koko mittarin epätarkkuuden äärimmäksi rajaksi. Käytännössä ei kuitenkaan yleensä ole päästy juuri 5 % pienempään epä-20 tarkkuuteen.15 With the calibration currently used, it has not been possible to calibrate the district heating meter to a near satisfactory accuracy. In general, the inaccuracy of the most inaccurate part, namely the flow meter, is about 2%, which has become the extreme limit of the inaccuracy of the whole meter. In practice, however, an inaccuracy of less than 5% has generally not been achieved.

Nykyisin yleisesti käytetty kalibrointi tapahtuu kolmessa osassa.The calibration commonly used today takes place in three parts.

Ensiksi lämpötilan anturit kalibroidaan vesihauteessa. Toiseksi virtausmittari kalibroidaan putkivirtauksen avulla liittämällä se sar-25 jaan tunnetun normaalimittarin kanssa, joka voi olla myös normioitu vesisäiliö, joka esim. punnitaan. Kolmanneksi laskuri kalibroidaan signaalilähteiden avulla, joilla simuloidaan antureista tulevia signaaleja.First, the temperature sensors are calibrated in a water bath. Second, the flow meter is calibrated by means of a pipe flow by connecting it in series with a known normal meter, which can also be a standardized water tank, which is e.g. weighed. Third, the counter is calibrated using signal sources that simulate signals from the sensors.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin kalibrointi- ja testauslaitteistoihin. Keksinnön yksityiskohtaisempana I 2 66491 ! päämääränä on aikaansaada lämpöenergian mittareiden testaus- ja kalibrointilaitteisto, joka mahdollistaa mittarin kalibroimisen | entistä tarkenmin ja luotettavammin. Vielä eräänä keksinnön pää- J määränä on aikaansaada kalibrointi- ja testauslaitteisto, joka kyke- | 5 nee kontrolloimaan omaa tarkkuuttaan.It is an object of the invention to provide an improvement over currently known calibration and testing equipment. In more detail of the invention I 2 66491! the aim is to provide a test and calibration equipment for thermal energy meters that allows the meter to be calibrated | more accurately and more reliably. Yet another object of the invention is to provide a calibration and testing apparatus capable of | 5 nee to control their own accuracy.

j | Keksinnön päämäärät saavutetaan kalibrointi- ja testauslaitteistolla, j jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kalibrointi- ja testauslaitteisto käsittää suljetun nestekiertokanavan, pumppulait-10 teen, joka on sovitettu pitämään yllä kanavassa suljettua nestekier-toa, sähkölämmittimen, joka on sovitettu tuomaan kanavassa kiertävään I nesteeseen lämpöteho, mikä on yhtä suuri kuin tuotu sähköteho, jolloin kanavassa kiertävä neste lämpiää alkulämpötilasta korkeampaan lärapö-j tilaan, lämmönvaihtimen ja jäähdytyslaitteen, että lämmönvaihtimen 15 ensiöpuolella on sovitettu virtaamaan sähkölämmittimen lämmittämä neste ja vastaavasti lämmönvaihtimen toisiopuolella on sovitettu virtaamaan jäähdytyslaitteen jäähdyttämä neste, että lämmönvaihtimen ensiö- ja toisiolämpötehot ovat keskenään yhtä suuria, että jäähdy-tyslaite on sovitettu poistamaan kanavassa kiertävästä nesteestä ! 20 lämpöteho, mikä on yhtä suuri kuin nesteeseen alunperin tuotu lämpö- j teho, että lämmönvaihdin on sovitettu ottamaan korkeampaan lämpötilaan lämmitetystä nesteestä lämpöteho, jolloin nesteen lämpötila alenee lämpötilaeron verran ensimmäiseen alempaan lämpötilaan, että jäähdytyslaite on sovitettu edelleen poistamaan ensimmäisessä alemmassa j 25 lämpötilassa olevasta nesteestä lämpöteho, jolloin nesteen lämpöti la alenee ensimmäisestä alemmasta lämpötilasta toiseen alempaan lämpötilaan, että lämmönvaihdin on sovitettu antamaan toisessa alemmassa j lämpötilassa olevalle nesteelle lämpöteho, jolloin neste lämpiää läm- | pötilaeron verran toisesta alemmasta lämpötilasta alkulämpötilaan, i S 30 ja että testattava lämpöenergiamittari tai lämpöenergiamittarit on I sijoitettu lämmmönvaihtimen ensiö- ja/tai toisiopuolelle, jolloin i ' testattavia lämpöenergiamittareita voidaan verrata keskenään ja/tai i kalibrointi- ja testauslaitteistoon tuotuun sähkötehoon.j | The objects of the invention are achieved by a calibration and testing apparatus, which is mainly characterized in that the calibration and testing apparatus comprises a closed fluid circulation channel, a pump device 10 adapted to maintain a closed fluid circulation in the channel, an electric heater adapted to bring a thermal power equal to the imported electrical power, whereby the liquid circulating in the duct heats from the initial temperature to a higher temperature, a heat exchanger and a cooling device, a liquid - and the secondary heat efficiencies are equal to each other that the cooling device is adapted to remove the liquid circulating in the duct! 20 heat output equal to the heat input initially introduced into the liquid, that the heat exchanger is adapted to take heat output from the liquid heated to a higher temperature, the temperature of the liquid decreasing by a temperature difference to the first lower temperature, the cooling device further adapted to remove the liquid thermal power, wherein the temperature 1a of the liquid decreases from the first lower temperature to the second lower temperature, that the heat exchanger is adapted to provide thermal power to the liquid at the second lower temperature, whereby the liquid heats up. by a difference in temperature from the second lower temperature to the initial temperature, i S 30 and that the heat meter or heat meters to be tested are located on the primary and / or secondary side of the heat exchanger, so that the heat meters to be tested can be compared with each other and / or with calibration and calibration

t ί | 35 Testattava lämpöenergiamittari tai -mittarit voidaan myös sijoittaa sähkölämmittimen rinnalle ja/tai jäähdytyslaitteen rinnalle, jolloin j 3 66491 testattavia mittareita voidaan verrata pareittain tai kaikkia neljää keskenään riippuen laitteiston suoritusmuodosta, kuten patenttivaatimuksessa 2 ja 3 on esitetty.t ί | The thermal energy meter or meters to be tested can also be placed next to the electric heater and / or the cooling device, whereby the meters to be tested can be compared in pairs or all four depending on the embodiment of the equipment, as set out in claims 2 and 3.

5 Keksinnön mukaisen kalibrointi- ja testauslaitteiston muut tunnuspiirteet on esitetty patenttivaatimuksissa 4-7.Other features of the calibration and testing apparatus according to the invention are set out in claims 4-7.

Keksinnön mukaisessa lämpöenergian kalibrointi- ja testauslaitteistossa on oivallettu käyttää kalibrointisuureena samaa suuretta, jota loppu-10 tuloksena pyritään mittaamaan eli energiaa. Laitteistossa synnytetään tarkkaan tunnettu energiavirta (lämpöteho) siinä kiertävään nesteeseen, mikä mahdollistaa mittarin virheen kalibroimisen entistä tarkemmin ja luotettavammin. Mahdollinen virhe testattavassa mittarissa voidaan säädöillä eliminoida, koska keksinnön mukaisessa kalibrointi-15 ja testauslaitteistossa tunnetaan normaalimittarien avulla lämpötilat ja virtausmäärä. Suuri kalibrointitarkkuus saavutetaan silti yksinomaan lämmitysvastuksen tehomittarin avulla. Lisäksi keksinnön mukainen kalibrointi- ja testauslaitteisto kykenee kontrolloimaan omaa tarkkuuttaan siihen liitetyn mittaus- ja säätötietokoneen avulla.In the thermal energy calibration and testing apparatus according to the invention, it has been realized to use the same quantity as the calibration quantity, which is sought to be measured as a result of the final 10, i.e. energy. The equipment generates a well-known energy flow (thermal power) to the liquid circulating in it, which enables the meter error to be calibrated more accurately and more reliably. Possible error in the meter under test can be eliminated by adjustments, because in the calibration-15 and test apparatus according to the invention, temperatures and flow rates are known by means of normal meters. High calibration accuracy is still achieved exclusively with the heating resistor power meter. In addition, the calibration and testing apparatus according to the invention is capable of controlling its own accuracy by means of a measuring and control computer connected to it.

2020

Keksinnön mukaisella kalibrointi- ja testauslaitteistolla voidaan lämpöenergian mittarit testata erilaisissa toimintalämpötiloissa ja erilaisilla lämpöäsiirtävän nesteen virtausnopeuksilla vähintäin promillen epätarkkuudella, joka on sähköenergian mittauksen epätarkkuus.With the calibration and testing apparatus according to the invention, thermal energy meters can be tested at different operating temperatures and different heat transfer fluid flow rates with an inaccuracy of at least one per cent, which is the inaccuracy of the electrical energy measurement.

25 Lämpötilojen mittaustarkkuus on luonnollisesti selvästi parempi.25 The measurement accuracy of temperatures is, of course, clearly better.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus 30 yksinomaan rajoittaa.The invention will be explained in detail with reference to some preferred embodiments of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisena sivukuvana keksinnön mukaisen kalibrointi- ja testauslaitteiston erästä edullista suoritusmuotoa.Figure 1 shows a schematic side view of a preferred embodiment of a calibration and testing apparatus according to the invention.

35 Kuvio 2 esittää graafisena esityksenä kuvion 1 mukaisen kalibrointi-ja testauslaitteiston erään suoritusmuodon lämpötiloja ja energia-tapahtumia.Figure 2 is a graphical representation of the temperatures and energy events of an embodiment of the calibration and testing apparatus of Figure 1.

4 664914 66491

Kuvio 3 esittää graafisena esityksenä kuvion 1 mukaisen kalibrointeja testauslaitteiston erään toisen suoritusmuodon lämpötiloja ja energiatapahtumia.Figure 3 is a graphical representation of the temperatures and energy events of another embodiment of the calibration test apparatus of Figure 1.

5 Kuviossa 1 keksinnön mukaista kalibrointi- ja testauslaitteistoa on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Kalibrointi- ja testauslaitteis-to 10 käsittää suljetun nestekiertokanavan 11. Kanavassa 11 kiertävää nestettä lämmitetään sähkövastuksen 12 avulla ja nesteeseen tuotu läm-pöteho = tuotu sähköteho P mitataan tarkkuus kWh-mittarilla 13.In Figure 1, the calibration and testing apparatus according to the invention is generally indicated by reference numeral 10. The calibration and testing apparatus 10 comprises a closed liquid circulation duct 11. The liquid circulating in the duct 11 is heated by an electric heater 12 and the heat input = imported electrical power P is measured with a kWh meter. 13.

10 Pumppu 14 on sovitettu pitämään yllä kanavassa 11 suljettua neste-kiertoa. Kalibrointi- ja testauslaitteistossa 10 on lisäksi lätranön-vaihdin 15, jonka ensiöpuolella kiertää lämmitetty neste ja vastaavasti toisiopuolella jäähdytetty osa suljettua nestekiertoa. Kalibrointi-ja testauslaitteistossa 10 on lisäksi jäähdyttävällä väliaineella 15 kuten esim. kylmällä vedellä toimiva lämmönvaihdin 16, jonka avulla nestekierrosta poistetaan energiaa. Viitenumerolla 17 on merkitty lämpötila-anturia, joka mittaa nesteen lämpötilaa sähkölämmittimen 12 poistopuolella ja vastaavasti viitenumerolla 18 lämpötilan anturia, joka mittaa lämpötilaa sähkölämmittimen 12 tulopuolella.The pump 14 is adapted to maintain a closed fluid circuit in the channel 11. The calibration and testing apparatus 10 further comprises a flange-exchanger 15, on the primary side of which the heated liquid circulates and on the secondary side, respectively, the cooled part of the closed liquid circulation. The calibration and testing equipment 10 also has a heat exchanger 16 operated by a cooling medium 15, such as cold water, by means of which energy is removed from the liquid circuit. Reference numeral 17 denotes a temperature sensor which measures the temperature of the liquid on the outlet side of the electric heater 12 and reference numeral 18 denotes a temperature sensor which measures the temperature on the inlet side of the electric heater 12.

20 Viitenumeroilla 19 ja 20 ja vastaavasti viitenumeroilla 22 ja 23 on merkitty testattavien lämpöenergiamittarien lämpötilan antureita. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa testattavan energiamittarin lämpötilan anturit 19 ja 20 on sijoitettu lämmönvaihtimen 15 ensiö-puolelle ja vastaavasti testattavan energiamittarin lämpötilan antu-25 rit 22 ja 23 lämmönvaihtimen 15 toisiopuolelle. Viitenumerolla 21 on merkitty testattavan energiamittarin virtausmittaria, joka on sijoitettu kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa lämmönvaihtimen 15 ensiö-puolelle ja vastaavasti viitenumerolla 24 on merkitty testattavan energiamittarin virtausmittaria, joka on sijoitettu lämmönvaihtimen 30 15 toisiopuolelle. Viitenumerolla 25 ja vastaavasti 26 on merkitty testattavia lämpömäärälaskureita. Viitenumeroilla 27 ja 28 on merkitty testattavan lämpöenergiamittarin 30 lämpötilan antureita. Viitenumerolla 29 on merkitty testattavan lämpöenergiamittarin 30 virtaus-mittaria. Viitenumeroilla 31 ja 32 on merkitty testattavan lämpöener-35 giamittarin 34 lämpötilan antureita. Viitenumerolla 33 on merkitty testattavan lämpöenergiamittarin 34 virtausmittaria. Viitenumeroilla 5 66491 17,18,35 ja 36 on merkitty lämpötilan normaaliantureita ja viitenumerolla 37 on merkitty normaalivirtausmittaria. Viitenumerolla 38 on merkitty kalibrointi- ja testauslaitteiston 10 mittaus- ja säätö-tietokonetta.20 Reference numerals 19 and 20 and reference numerals 22 and 23, respectively, denote the temperature sensors of the thermal energy meters to be tested. In the embodiment according to Figure 1, the temperature sensors 19 and 20 of the energy meter to be tested are located on the primary side of the heat exchanger 15 and the temperature sensors 22 and 23 of the energy meter to be tested, respectively, on the secondary side of the heat exchanger 15. Reference numeral 21 denotes a flowmeter of the energy meter to be tested located in the primary side of the heat exchanger 15 in the embodiment of Fig. 1, and reference numeral 24 denotes a flowmeter of the energy meter to be tested located on the secondary side of the heat exchanger 30. Reference numerals 25 and 26, respectively, denote the heat meters to be tested. Reference numerals 27 and 28 denote the temperature sensors of the thermal energy meter 30 to be tested. Reference numeral 29 denotes the flow meter of the thermal energy meter 30 to be tested. Reference numerals 31 and 32 denote the temperature sensors of the thermal energy meter 34 to be tested. Reference numeral 33 denotes the flow meter 34 of the thermal energy meter to be tested. Reference numerals 5 66491 17, 18, 35 and 36 denote normal temperature sensors and reference numeral 37 denotes a normal flow meter. Reference numeral 38 denotes a measuring and control computer of the calibration and testing apparatus 10.

5 Sähkölämmittimen 12 avulla saadaan tarkasti mitattava energiamäärä kanavassa 11 virtaavaan suljettuun nestekiertoon. Tuloenergia on sama kuin lähtöenergia. Lämmönvaihtimen 15 otto- ja antoenergiat ovat keskenään yhtä suuria, jolloin kuvion 1 mukaisesti neljän tarkkaan mita-10 tun lämpötilan Τ^,Τ^,Τ^ ja avulla lämmönvaihtimessa 15 siirtyvä energia saadaan lasketuksi tuloenergian osana tai monikertana. Testattava mittari voidaan luonnollisesti kytkeä joko lämmönvaihtimen 15 ensiö- tai toisiopuolelle tai molemmille puolille eri mittarit ja/tai sähkölämmittimen 12 rinnalle sekä jäähdytyslämmönvaihtimen 16 rinnal-15 le, joita kaikkia voidaan siis verrata keskenään ja/tai laitteistoon tuotuun sähköenergiaan.5 The electric heater 12 provides an accurately measurable amount of energy in the closed liquid circuit flowing in the duct 11. The input energy is the same as the output energy. The input and output energies of the heat exchanger 15 are equal to each other, whereby according to Fig. 1, the energy transferred in the heat exchanger 15 by four accurately measured temperatures ert ^, Τ ^, Τ ^ is calculated as a part or multiple of the input energy. The meter to be tested can, of course, be connected either on the primary or secondary side of the heat exchanger 15 or on both sides in parallel with different meters and / or the electric heater 12 and the cooling heat exchanger 16, all of which can be compared with each other and / or with electrical energy.

Koska keksinnön mukaisessa kalibrointi- ja testauslaitteistossa 10 on suljettu nesteenkierto, voidaan useita lämpöenergian mittareita verra-20 ta keskenään suurella tarkkuudella.Since the calibration and testing apparatus 10 according to the invention has a closed liquid circuit, several heat energy meters can be compared with each other with high accuracy.

Laitteiston 10 lämpöenergiamittareiden 25,26,30 ja 34 lämpötila-anturit 17-20 ja 22-23, 27-28 ja 31-32 voidaan kalibroida keskenään, kun lämmitys ja jäähdytys katkaistaan, jolloin koko suljetun kana-25 van 11 nestekierto asettuu samaan lämpötilaan. Keksinnön mukainen laitteisto 10 tarjoaa lisämahdollisuuden lämmönvaihtimien 15 testaamiseen. Jäljempänä esitetystä selityksestä ilmenee, että lämpötila-havaintojen avulla voidaan päätellä lämmönvaihtimen tehokkuus.The temperature sensors 17-20 and 22-23, 27-28 and 31-32 of the thermal energy meters 25, 26, 30 and 34 of the apparatus 10 can be calibrated with each other when the heating and cooling are switched off, whereby the entire liquid circulation of the closed duct 11 is set to the same temperature. . The apparatus 10 according to the invention offers an additional possibility for testing the heat exchangers 15. It will be seen from the explanation below that the efficiency of the heat exchanger can be deduced from the temperature observations.

30 Toinen lisämahdollisuus on kalibroida virtausmittareita 21 ja 24 myös n. promillen epätarkkuudella, koska lämpötilat T^-T^ voidaan mitata tarkeranin. Näin suureen kalibrointitarkkuuteen ei ole ollut mahdollista päästä aikaisemmin käytetyillä virtausmittareiden kalibroinneilla.Another additional possibility is to calibrate the flow meters 21 and 24 also with an inaccuracy of about per mille, since the temperatures T ^ -T ^ can be measured with tar. It has not been possible to achieve such a high calibration accuracy with previously used flow meter calibrations.

35 Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa suljetussa kanavassa 11 virtaavaan nesteeseen tuodaan lämpöteho * joka on yhtä suuri kuin sähköteho P.In the embodiment according to Fig. 1, a thermal power * equal to the electric power P is introduced into the liquid flowing in the closed channel 11.

6 664916 66491

Neste lämpiää tällöin lämpötilasta lämpötilaan T^. Lämmönvaihtimen 15 avulla otetaan alaspäin virtaavasta nesteestä lämpöteho jol loin veden lämpötila alenee ΔΤ^ verran lämpötilaan T2. Kylmävesi-jäähdyttimen 16 avulla poistetaan tuotu sähköteho P = Q^» jolloin 5 nesteen lämpötila alenee lämpötilasta T£ lämpötilaan T^. Pumpun 14 painepuolella kuviossa 1 ylöspäin virtaava neste saa lämmönvaihtimes-ta 15 lämpötehon Q22» jolloin neste lämpiää ΔΤ^ verran lämpötilasta lämpötilaan T^.The liquid then heats up from temperature T to temperature. By means of the heat exchanger 15, the heat output is taken from the downstream liquid, whereby the temperature of the water decreases by ΔΤ ^ to the temperature T2. The cold water cooler 16 removes the introduced electrical power P = Q ^ », whereby the temperature of the liquid 5 decreases from the temperature T £ to the temperature T ^. On the pressure side of the pump 14 in Fig. 1, the liquid flowing upwards receives a heat output Q22 »from the heat exchanger 15, whereby the liquid is heated by ΔΤ ^ from the temperature T ^.

10 Keksinnön mukaisella kalibrointi- ja testauslaitteistolla 10 on kaksi vaihtoehtoista suoritusmuotoa lämmönvaihtimesta 15 riippuen. Ensimmäisessä suoritusmuodossa lämmönvaihdinta 15 voidaan kutsua allastyyppi-seksi lämmönvaihtimeksi. Tällaisen lämmönvaihtimen ominaisuus on se, että lämpötila T2 on lähes yhtä suuri kuin lämpötila T^. Tällöin sys-15 teemin neljä lämpötehoa Qn»Q^2'^21 ^22 ovat likimain yhtä suuria ja niiden väliset pienet erot voidaan saada selville äärimmäisen tarkasti lämpötilojen T^-T^ avulla.The calibration and testing apparatus 10 according to the invention has two alternative embodiments depending on the heat exchanger 15. In the first embodiment, the heat exchanger 15 may be referred to as a Pool Type Heat Exchanger. A characteristic of such a heat exchanger is that the temperature T2 is almost equal to the temperature T1. In this case, the four thermal powers Qn »Q ^ 2 '^ 21 ^ 22 of the sys-15 theme are approximately equal and the small differences between them can be found out extremely accurately by means of the temperatures T ^ -T ^.

Kuviossa 2 on esitetty edellä kuvatun ensimmäisen vaihtoehdon mukai-20 siä lämpötiloja T^-T^ graafisena esityksenä. Tämä suoritusmuoto on tarkin tapa kalibroida mittari, mutta sähkötehon P rajallisuuden vuoksi suuria tehoja ei voida kalibroida yleensä ilman kuuman veden varasto-allasta.Figure 2 is a graphical representation of the temperatures T 1 -T 2 according to the first alternative described above. This embodiment is the most accurate way to calibrate the meter, but due to the limited electrical power P, high powers cannot usually be calibrated without a hot water storage pool.

25 Toisessa vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa (kuvio 3) lämmönvaihdinta 15 voidaan kutsua vastavirtaustyyppiseksi lämmönvaihtimeksi. Tällaisen lämmönvaihtimen ominaisuus on se, että lämpötila T^ on suurempi kuin lämpötila T2, jopa lähellä lämpötilaa T^. Tällöin lämpöteho Q21 = Q22 > P = = Q-^21 Tässäkin vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa 30 lämpötehot voidaan laskea sähkötehojen avulla oheisen kaavan (1) avulla: P1 C1 T1 ~ p2 ^2 ^2In another alternative embodiment (Fig. 3), the heat exchanger 15 may be referred to as a counterflow type heat exchanger. A characteristic of such a heat exchanger is that the temperature T1 is higher than the temperature T2, even close to the temperature T1. Then the thermal power Q21 = Q22> P = = Q- ^ 21 Also in this alternative embodiment 30 the thermal powers can be calculated by means of electrical powers using the following formula (1): P1 C1 T1 ~ p2 ^ 2 ^ 2

Q,, = P 7~~r ~~t~- - r τ (DQ ,, = P 7 ~~ r ~~ t ~ - - r τ (D

21 P1 C1 T1 1 p4 C4 T4 35 Parantamalla lämmönvaihdinta 15 voidaan siinä siirtynyt lämpöteho saada kertaluokkaa suuremmaksi kuin tuotu sähköteho. Toisaalta tämä vaih- 7 66491 toehtoinen suoritusmuoto antaa mahdollisuuden testata lämmönvaihtimen 15 tehokkuutta.21 P1 C1 T1 1 p4 C4 T4 35 By improving the heat exchanger 15, the heat output transferred to it can be made an order of magnitude higher than the imported electrical power. On the other hand, this alternative embodiment allows the efficiency of the heat exchanger 15 to be tested.

Edellä on esitetty ainoastaan eräitä keksinnön edullisia suoritusrauo-5 toja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niitä voidaan modifioida lukuisilla eri tavoilla oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Only some preferred embodiments of the invention have been described above and it will be apparent to those skilled in the art that they may be modified in a number of different ways within the scope of the inventive idea set out in the appended claims.

Claims (7)

664 91 Patentt ivaat imukset664 91 Patented applications 1. Lämpöenergian mittareiden kalibrointi- ja testauslaitteisto, tunnettu siitä, että kalibrointi- ja testauslaitteisto (10) käsittää suljetun nestekiertokanavan (11), pumppulaitteen (14), joka on sovitettu pitämään yllä kanavassa (11) suljettua nestekiertoa, 5 sähkölämmittimen (12), joka on sovitettu tuomaan kanavassa (11) kiertävään nesteeseen lämpöteho (Qj^)» mikä on yhtä suuri kuin tuotu sähköteho (P), jolloin kanavassa (11) kiertävä neste lämpiää alkuläm-pötilasta (T^) korkeampaan lämpötilaan (T^), lämmönvaihtimen (15) ja jäähdytyslaitteen (16), että lämmönvaihtimen (15) ensiöpuolella on 10 sovitettu virtaamaan sähkölämmittimen (12) lämmittämä neste ja vastaavasti lämmönvaihtimen (15) toisiopuolella on sovitettu virtaamaan jäähdytyslaitteen (16) jäähdyttämä neste, että läimnönvaihtimen (15) ensiö- ja toisiolämpötehot ovat keskenään yhtä suuria, että jäähdytyslaite (16) on sovitettu poistamaan kanavassa (11) kiertävästä nes-15 teestä lämpöteho (Qj^) » mikä on yhtä suuri kuin nesteeseen alunperin tuotu lämpöteho (Qj^)» että lämmönvaihdin (15) on sovitettu ottamaan korkeampaan lämpötilaan (T^) lämmitetystä nesteestä lämpöteho (C^)♦ jolloin nesteen lämpötila alenee lämpötilaeron (ΔΤ^) verran ensimmäiseen alempaan lämpötilaan (T2)* että jäähdytyslaite (16) on sovitettu 20 edelleen poistamaan ensimmäisessä alemmassa lämpötilassa (T^) olevasta nesteestä lämpöenergia (Q^)» jolloin nesteen lämpötila alenee ensimmäisestä alemmasta lämpötilasta (T2) toiseen alempaan lämpötilaan (T^), että lämmönvaihdin (15) on sovitettu antamaan toisessa alemmassa lämpötilassa (T^) olevalle nesteelle lämpöteho (622^ ’ j°H°i-n neste 25 lämpiää lämpötilaeron (ΔΤ^) verran toisesta alemmasta lämpötilasta (T^) alkulämpötilaan (T^), ja että testattava lämpöenergiamittari tai - mittarit (25,26) on sijoitettu lämmönvaihtimen (15) ensiö- ja/tai toisiopuolelle, jolloin testattavia lämpöenergiamittareita (25,26) voidaan verrata keskenään ja/tai kalibrointi- ja testauslaitteistoon 30 (10) tuotuun sähkötehoon (P).Calibration and testing apparatus for thermal energy meters, characterized in that the calibration and testing apparatus (10) comprises a closed liquid circulation channel (11), a pump device (14) adapted to maintain a closed liquid circulation in the channel (11), an electric heater (12), adapted to supply to the liquid circulating in the duct (11) a thermal power (Qj ^) »which is equal to the introduced electrical power (P), whereby the liquid circulating in the duct (11) heats from the initial temperature (T ^) to a higher temperature (T ^), the heat exchanger (15) and the cooling device (16), that the liquid heated by the electric heater (12) is arranged to flow on the primary side of the heat exchanger (15) and the liquid cooled by the cooling device (16) is arranged to flow on the secondary side of the heat exchanger (16). the secondary thermal powers are equal to each other that the cooling device (16) is adapted to remove thermal power (Qj ^) »from the liquid circulating in the duct (11)» which is equal to the liquid that the heat exchanger (15) is adapted to take the heat output (C ^) from the liquid heated to a higher temperature (T ^) ♦ whereby the temperature of the liquid decreases by the temperature difference (ΔΤ ^) to the first lower temperature (T2) * (16) is adapted to further remove thermal energy (Q 1) from the liquid at the first lower temperature (T 1), wherein the temperature of the liquid decreases from the first lower temperature (T 2) to the second lower temperature (T 2), that the heat exchanger (15) is adapted to provide for a liquid at a lower temperature (T ^), the thermal power (622 ^ 'j ° H ° in the liquid 25 heats by a temperature difference (ΔΤ ^) from the second lower temperature (T ^) to the initial temperature (T ^), and that the thermal energy meter or meters to be tested (25, 26) is located on the primary and / or secondary side of the heat exchanger (15), whereby the thermal energy meters (25,26) to be tested can be compared with each other and / or with the electricity supplied to the calibration and testing equipment 30 (10); heating capacity (P). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalibrointi- ja testauslaitteisto, tunnettu siitä, että toinen testattava energiamittari tai -mittarit (30,34) on sijoitettu sähkölämmittimen (12) rinnalle ja/tai 9 66491 jäähdytyslaitteen (16) rinnalle.Calibration and testing apparatus according to Claim 1, characterized in that the second energy meter or meters to be tested (30, 34) are arranged next to the electric heater (12) and / or next to the cooling device (16). 3. Lämpöenergian mittareiden kalibrointi- ja testauslaitteisto, tunnettu siitä, että kalibrointi- ja testauslaitteisto (10) 5 käsittää suljetun nestekiertokanavan (11), pumppulaitteen (14), joka on sovitettu pitämään yllä kanavassa (11) suljettua nestekiertoa, sähkölämmittimen (12), joka on sovitettu tuomaan kanavassa (11) kiertävään nesteeseen lämpöteho (Q^) > mikä on yhtä suuri kuin tuotu sähköteho (P), jolloin kanavassa (11) kiertävä neste lämpiää alkuläm-10 potilasta (T^) korkeampaan lämpötilaan (T^), länmönvaihtimen (15) ja jäähdytyslaitteen (16), että lämmönvaihtimen (15) ensiöpuolella on sovitettu virtaamaan sähkölämmittimen (12) lämmittämä neste ja vastaavasti lämmönvaihtimen (15) toisiopuolella on sovitettu virtaamaan jäähdytyslaitteen (16) jäähdyttämä neste, että lämmönvaihtimen (15) 15 ensiö- ja toisiolämpötehot ovat keskenään yhtä suuria, että jäähdytyslaite (16) on sovitettu poistamaan kanavassa (11) kiertävästä nesteestä lämpöteho (Q^) * mikä on yhtä suuri kuin nesteeseen alunperin tuotu lämpöteho (Q^) , että lämnönvaihdin (15) on sovitettu ottamaan korkeampaan lämpötilaan (T^) lämmitetystä nesteestä lämpöteho ((^) * 20 jolloin nesteen lämpötila alenee lämpötilaeron (ΔΤ^) verran ensimmäiseen alempaan lämpötilaan (^) > että jäähdytyslaite (16) on sovitettu edelleen poistamaan ensimmäisessä alemmassa lämpötilassa (T2) olevasta nesteestä lämpöenergia (Q^), jolloin nesteen lämpötila alenee ensimmäisestä alemmasta lämpötilasta (T2) toiseen alempaan lämpötilaan (T-j), 25 että lämmönvaihdin (15) on sovitettu antamaan toisessa alemmassa lämpötilassa (T^) olevalle nesteelle lämpöteho ($22)» jolloin neste lämpiää lämpötilaeron (ΔΤ^) verran toisesta alemmasta lämpötilasta (T^) alkulämpötilaan (T^), ja että ensimmäiset testattavat lämpöenergia-mittarit (25,26) on sijoitettu länmönvaihtimen (15) ensiö- ja toisio-30 puolelle, jolloin ensimmäisiä testattavia lämpöenergiamittareita (25,26) voidaan verrata keskenään ja/tai kalibrointi- ja testaus-laitteistoon (10) tuotuun sähkötehoon (P), ja että toiset testattavat energiamittarit (30,34) on sijoitettu sähkölämmittimen (12) rinnalle ja jäähdytyslaitteen (16) rinnalle, jolloin ensimmäisiä ja toisia tes-35 taitavia lämpöenergiamittareita (25,26;30,34) voidaan verrata keskenään ja/tai laitteistoon tuotuun sähkötehoon (P), joka on täsmälleen 10 66491 yhtä suuri kuin toisen lämpöenergiamittareiden (30,34) kautta kulkeva lämpöteho.Calibration and testing apparatus for thermal energy meters, characterized in that the calibration and testing apparatus (10) 5 comprises a closed liquid circulation channel (11), a pump device (14) adapted to maintain a closed liquid circulation in the channel (11), an electric heater (12), adapted to introduce into the fluid circulating in the channel (11) a thermal power (Q 1)> equal to the input electrical power (P), the fluid circulating in the channel (11) being heated to a temperature (T 1) higher than the initial temperature (T 1), the heat exchanger (15) and the cooling device (16), that the liquid heated by the electric heater (12) is arranged to flow on the primary side of the heat exchanger (15) and the liquid cooled by the cooling device (16) is arranged on the secondary side of the heat exchanger (16) and the secondary thermal powers are equal to each other, that the cooling device (16) is adapted to remove thermal power (Q 1) * from the liquid circulating in the duct (11), which is equal to the liquid power that the heat exchanger (15) is adapted to take the thermal power ((^) * 20 from the liquid heated to a higher temperature (T ^), whereby the temperature of the liquid decreases by the temperature difference (ΔΤ ^) to the first lower temperature (^)> that the cooling device (16) is further adapted to remove thermal energy (Q 1) from the liquid at the first lower temperature (T2), the temperature of the liquid decreasing from the first lower temperature (T2) to the second lower temperature (Tj), and the heat exchanger (15) is adapted to supply for a liquid at a temperature (T ^) »where the liquid heats up by a temperature difference (ΔΤ ^) from the second lower temperature (T ^) to the initial temperature (T ^), and that the first thermal energy meters to be tested (25,26) are located in the heat exchanger ( 15) on the primary and secondary side, whereby the first thermal energy meters to be tested (25,26) can be compared with each other and / or with the calibration and testing equipment (10) t and that the second energy meters to be tested (30, 34) are placed next to the electric heater (12) and the cooling device (16), so that the first and second test energy meters (25,26; 30,34) can be compared an electrical power (P) supplied to each other and / or to the apparatus which is exactly 10 66491 equal to the other thermal power passing through the thermal energy meters (30, 34). 4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen kalibrointi- ja testaus- 5 laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto (10) on liitetty mittaus- ja säätötietokoneeseen (38), ja että laitteisto (10) on sovitettu kalibroimaan itsensä mittaus- ja säätötietokoneen (38) avulla käyttäen hyväkseen kiertoveden lämmitysvaihetta jäähdytyslaitteen (16) ollessa passiivisena ja jäähdytysvaihetta sähkölämmittimen 10 (12) ollessa passiivisena ja jäähdytyslaitteen (16) aktiivisena.Calibration and testing apparatus according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the apparatus (10) is connected to a measuring and control computer (38) and that the apparatus (10) is adapted to calibrate itself to the measuring and control computer (38). 38) utilizing the circulating water heating phase with the cooling device (16) inactive and the cooling phase with the electric heater 10 (12) being passive and the cooling device (16) active. 5. Jonkin patenttivaatimuksien 1-4 mukainen kalibrointi- ja testaus-laitteisto, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (15) on allas-tyyppinen lämmönvaihdin, jolloin ensimmäinen alempi lämpötila (1^) on 15 lähes yhtä suuri kuin alkulämpötila (T^) ja mainitut neljä lämpötehoa ^H’^12’^21’^22^ ovat likimain yhtä suuria.Calibration and testing apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the heat exchanger (15) is a pool-type heat exchanger, the first lower temperature (1 ^) being almost equal to the initial temperature (T ^) and said the four thermal powers ^ H '^ 12' ^ 21 '^ 22 ^ are approximately equal. 6. Jonkin patenttivaatimuksien 1-4 mukainen kalibrointi- ja testaus-laitteisto, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (15) on vas- 20 tavirtaustyyppinen lämmönvaihdin, jolloin alkulämpötila (T^) on olennaisesti suurempi kuin ensimmäinen alempi lämpötila (T£), edullisesti jopa lähellä korkeampaa lämpötilaa (T^) , jolloin lämmönvaihtimen (15) nesteestä ottama lämpöteho ja vastaavasti nesteeseen antama lämpöteho (i^) on °lennaisesti suurempi kuin sähkölämmittimen (12) 25 avulla nesteeseen tuotu lämpöteho (Q^) Ja vastaavasti jäähdytyslaitteen (16) nesteestä ottama lämpöteho (Q^ ·Calibration and testing apparatus according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the heat exchanger (15) is a counterflow-type heat exchanger, the initial temperature (T1) being substantially higher than the first lower temperature (T1), preferably even near a higher temperature (T ^), whereby the heat output of the heat exchanger (15) from the liquid and the heat output (i ^) of the liquid, respectively, is substantially higher than the heat output (Q ^) introduced into the liquid by the electric heater (12) 25 and the cooling device (16) heat output (Q ^ · 7. Jonkin patenttivaatimuksien 1-6 mukainen kalibrointi- ja testaus-laitteisto, tunnettu siitä, että testattava virtausmitta- 30 ri (21,24) on kalibroitavissa samalla, noin promillen epätarkkuudella, jolla sähkölämmittimen (12) sähköenergia (P) voidaan mitata, kun nesteen tiheys ja ominaislämpö tunnetaan tarkasti. 66491Calibration and testing apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the flow meter (21, 24) to be tested can be calibrated with the same inaccuracy of about per mille as the electrical energy (P) of the electric heater (12) can be measured when the density and specific heat of the liquid are accurately known. 66491
FI810550A 1981-02-24 1981-02-24 CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE FI66491C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI810550A FI66491C (en) 1981-02-24 1981-02-24 CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI810550 1981-02-24
FI810550A FI66491C (en) 1981-02-24 1981-02-24 CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI810550L FI810550L (en) 1982-08-25
FI66491B FI66491B (en) 1984-06-29
FI66491C true FI66491C (en) 1984-10-10

Family

ID=8514163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI810550A FI66491C (en) 1981-02-24 1981-02-24 CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI66491C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI810550L (en) 1982-08-25
FI66491B (en) 1984-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meyer et al. Single-phase mixed convection of developing and fully developed flow in smooth horizontal circular tubes in the laminar and transitional flow regimes
JP6042449B2 (en) Apparatus and method for measuring fluid mass flow
Agostini et al. Liquid flow friction factor and heat transfer coefficient in small channels: an experimental investigation
CN110261008B (en) Water load calorimeter
CN105136843A (en) Gas-liquid two phase thermal-engineering experiment heat loss calibration method and calibration device
CN109781782A (en) A kind of desktop type self-water-supplying heat exchanger performance test device
CA2180145C (en) Heat metering
Cheng et al. Flow boiling heat transfer in a vertical spirally internally ribbed tube
FI66491C (en) CALIBRATION - OVER TESTING MEASUREMENT FOR VAERMEENERGIMAETARE
CN110189593B (en) Accurate heat transfer comprehensive experiment device
SU1778558A1 (en) Device for checking heat meters
CN205404462U (en) Visual measuring device of separated heat pipe
Kabirnajafi et al. Experimental Approaches to Measurement of Vapor Quality of Two-Phase Flow Boiling
Marchã et al. Development and test results of a calorimetric technique for solar thermal testing loops, enabling mass flow and Cp measurements independent from fluid properties of the HTF used
CN2449215Y (en) Thermal meter checking apparatus
CN105136342A (en) System and method for improving measurement precision of heat exchange amount of heat exchanger under temperature differential condition
CN209342399U (en) A kind of heat exchanger test device
Van der Westhuizen et al. Implementation of liquid crystal thermography to determine wall temperatures and heat transfer coefficients in a tube-in-tube heat exchanger
JPS6258124A (en) Apparatus for measuring heat quantity
CN114264889B (en) High-power millimeter wave power measurement calibration device
CN106290459A (en) Groove type solar heat collecting pipe heat waste loses test system
RU2152008C1 (en) Heat counter device
CN208420218U (en) A kind of long-rod platinum resistance thermometer calibration device
SU1608540A1 (en) Method of measuring heat capacity of liquid
Dhillon An experimental approach towards characterizing the transient response of drain water heat recovery systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: VALMET OY