熱量表流量及溫度的測量修正方法
2023-11-11 03:15:37
專利名稱：熱量表流量及溫度的測量修正方法
技術領域：
本發明屬於儀器儀表測量技術領域，涉及一種供熱採暖控制計量系統的熱量計量儀表的測量方，特別是一種熱量表流量及溫度的測量修正方法。
背景技術：
熱量表都至少包括流量計、溫度傳感器對和計算器三部分。目前公開銷售和使用的熱量表由流量計、溫度傳感器對和計算器等部件組合而成，其流量計具有獨立計量熱水流量的功能。熱量表中普遍採用的旋翼式磁傳機械式熱水錶，其葉輪計量機構把流經流量計的水量轉變為葉輪的轉動，按照N＝KVQ的關係把葉輪轉數N與水量Q聯繫起來，齒輪計數機構的傳動比就代表了流量係數KV，它是固定不變的、單一的。
實際上，旋翼式磁傳機械式熱水錶流量係數KV與製造及裝配精度有關，且隨流量(流速)，溫度的變化而變化的，特別是在分界流量以下的小流量區，其變化更為顯著。又由於熱水錶生產廠沒有熱水流量標準試驗裝置，出廠檢驗是在冷水裝置上進行的，幾乎沒有考慮溫度對流量係數KV的影響，這就是此類水錶在高溫和小流量情況下準確度低的原因，它不能滿足熱量表對熱水流量的計量要求。
市售旋翼式磁傳機械式熱水錶流量範圍均在數升/小時到數立方米/小時，而熱量表流量計的最大流量一般不超過數百升/小時，因此，直接選用旋翼式機械熱水錶作為熱量表流量計是不合適的。
此外，戶用熱量表在計量熱量時需要用溫度傳感器對測量進水、回水溫度，傳統做法是採用高精度A/D轉換系統對進行測量。為了保證測量精度，需要對A/D轉換系統的組成部分的精度嚴格控制，採用價格昂貴的高精度溫度傳感器。這樣，就不可避免地造成生產調試困難，產品成本增加。
發明內容
本發明的目的正是為了解決現有技術中的不足之處，提出了一種整體式熱量表流量及溫度的測量修正方法，該方法採用流量係數修正，溫度A/D轉換實時動態修正技術，解決此類水錶在高溫和小流量情況下準確度低和溫度A/D轉換造價偏高的問題。
本發明的目的是這樣實現的一種熱量表流量及溫度的測量修正方法，通過由流量計、溫度傳感器和計算器構成的熱量表測量熱量，所說的流量計部分由去掉原熱水錶齒輪計數機構的專用變口徑小流量(其流量範圍為數十升/小時到幾百升/小時)單流磁傳(幹)旋翼式熱水錶的葉輪計量機構、流量檢測傳感器和計算器組成。葉輪計量機構將葉輪的轉動通過流量檢測傳感器轉換成電脈衝信號並由計算器進行記錄，根據事先標定的每隻流量計在不同特徵溫度點、不同特徵流量點下的流量係數KV和記錄的電脈衝數計算流過葉輪計量機構的熱水體積；計算器的溫度A/D轉換部分對溫度傳感器對採樣測量，實施動態整體修正，得到經過修正的進回水溫度。
本發明的目的還可以通過以下步驟進一步完善熱量表流量及溫度的測量修正方法中的流量計的專用變口徑小流量葉輪計量機構的口徑在DN15～DN32內變化，其流量範圍為數十升/小時～幾百升/小時；對製造的每個葉輪計量機構的流量係數進行實測標定，採用計算器根據溫度、流量用不同流量、不同溫度下的流量係數代替原來由齒輪計數機構的傳動比確定的單一流量係數，實現一隻表一個流量係數或一隻表一組流量係數，做到對每個葉輪計量機構的流量係數進行修正，對於特徵測量點以外的各流量點的KV係數，可根據實測的該點流量溫度用差分法確定；對計算器的溫度A/D轉換部分進行整體修正，修正方法如下在計算器內安裝代表某特定溫度的高精度電阻作為對A/D轉換精度進行實時修正的基準，在每次溫度傳感器採樣前先對高精度電阻進行採樣計算，如果計算器的溫度A/D轉換部分對該電阻進行測量轉換後示值溫度不等於其代表的理論溫度，則計算器自動將其差值作為修正量對正常測量過程中的A/D轉換誤差進行修正。
本發明與現有技術相比的優點是該方法有效提高了計算器的溫度A/D轉換精度，顯著降低了對計算器中影響A/D轉換器精度的相關元器件的要求，避免了對元器件的更嚴格篩選，簡化生產過程，降低元器件成本和生產成本。
本發明有1幅附圖，為本發明最佳實施例所涉及的熱量表，亦可做說明書摘要的附圖。
圖1、熱量表的結構示意圖。
下面結合附圖對本發明的最佳實施例做進一步描述。
本發明的最佳實施例如圖1所示，一種熱量表流量及溫度的測量修正方法，通過由流量計、溫度傳感器和計算器構成的熱量表測量熱量，所說的流量計部分由去掉原熱水錶齒輪計數機構的專用變口徑小流量(其流量範圍為數十升/小時到幾百升/小時)單流磁傳(幹)旋翼式熱水錶的葉輪計量機構3、流量檢測傳感器1和計算器2組成，其特徵在於葉輪計量機構3將葉輪的轉動通過流量檢測傳感器1轉換成電脈衝信號並由計算器2進行記錄，根據事先標定的每隻流量計在不同特徵溫度點、不同特徵流量點下的流量係數KV和記錄的電脈衝數計算流過葉輪計量機構的熱水體積；計算器的溫度A/D轉換部分對溫度傳感器對採樣測量，實施動態整體修正，得到經過修正的進回水溫度。
流量計的專用變口徑小流量葉輪計量機構3的口徑在DN15～DN32內變化，其流量範圍為數十升/小時～幾百升/小時。
對製造的每個葉輪計量機構3的流量係數進行實測標定，採用計算器根據溫度、流量用不同流量、不同溫度下的流量係數代替原來由齒輪計數機構的傳動比確定的單一流量係數，實現一隻表一個流量係數或一隻表一組流量係數，做到對每個葉輪計量機構的流量係數進行修正，對於特徵測量點以外的各流量點的KV係數，可根據實測的該點流量溫度用差分法確定。
對計算器2的溫度A/D轉換部分進行整體修正，修正方法如下在計算器內安裝代表某特定溫度的高精度電阻作為對A/D轉換精度進行實時修正的基準，在每次溫度傳感器採樣前先對高精度電阻進行採樣計算，如果計算器的溫度A/D轉換部分對該電阻進行測量轉換後示值溫度不等於其代表的理論溫度，則計算器自動將其差值作為修正量對正常測量過程中的A/D轉換誤差進行修正。
熱水流量係數是這樣確定的。
對生產的葉輪計量機構按統計方法進行冷熱水對比試驗，找到冷熱水流量係數之間的統計規律，在材質和工藝確定的情況下，其間的差別應該是常數，由此即可由冷水試驗確定相應流量點的熱水流量係數KV。對於特徵測量點以外的各流量點的KV係數，可根據實測的該點流量及溫度用差分法確定。
由於對製造的葉輪計量機構的流量係數進行實測標定，採用計算器根據溫度、流量用不同流量、不同溫度下的流量係數代替原來由齒輪計數機構的傳動比確定的單一流量係數，實現了對流量係數進行修正，做到一隻表一個流量係數或一隻表一組流量係數，從而大大提高了流量計的準確度，特別是分界流量以下的準確度。
在溫度測量過程中對計算器的溫度A/D轉換部分進行整體修正，修正方法如下在計算器內安裝代表某特定溫度的高精度電阻(該電阻的阻值和代表的理論溫度由溫度傳感器的特性決定)作為對A/D轉換精度進行實時修正的參考，在每次採樣前先對高精度電阻進行採樣計算，如果計算器的溫度A/D轉換部分對該電阻進行測量轉換後示值溫度不等於其代表的理論溫度，則計算器自動將其差值作為修正量對正常測量過程中的A/D轉換誤差進行修正。該方法有效提高了計算器的溫度A/D轉換精度，顯著降低了對計算器中影響A/D轉換器精度的相關元器件的要求，避免了對元器件的更嚴格篩選，簡化生產過程，降低元器件成本和生產成本。
權利要求
1.一種熱量表流量及溫度的測量修正方法，通過由流量計、溫度傳感器和計算器構成的熱量表測量熱量，所說的流量計部分由去掉原熱水錶齒輪計數機構的專用變口徑小流量(其流量範圍為數十升/小時到幾百升/小時)單流磁傳(幹)旋翼式熱水錶的葉輪計量機構(3)、流量檢測傳感器(1)和計算器(2)組成，其特徵在於葉輪計量機構(3)將葉輪的轉動通過流量檢測傳感器(1)轉換成電脈衝信號並由計算器(2)進行記錄，根據事先標定的每隻流量計在不同特徵溫度點、不同特徵流量點下的流量係數KV和記錄的電脈衝數計算流過葉輪計量機構的熱水體積；計算器的溫度A/D轉換部分對溫度傳感器對採樣測量，實施動態整體修正，得到經過修正的進回水溫度。
2.根據權利要求1所述的熱量表流量及溫度的測量修正方法，其特徵在於所說的流量計的專用變口徑小流量葉輪計量機構(3)的口徑在DN15～DN32內變化，其流量範圍為數十升/小時～幾百升/小時。
3.根據權利要求1所述的熱量表流量及溫度的測量修正方法，其特徵在於對製造的每個葉輪計量機構(3)的流量係數進行實測標定，採用計算器根據溫度、流量用不同流量、不同溫度下的流量係數代替原來由齒輪計數機構的傳動比確定的單一流量係數，實現一隻表一個流量係數或一隻表一組流量係數，做到對每個葉輪計量機構的流量係數進行修正，對於特徵測量點以外的各流量點的KV係數，可根據實測的該點流量溫度用差分法確定。
4.根據權利要求1所述的熱量表流量及溫度的測量修正方法，其特徵在於對計算器(2)的溫度A/D轉換部分進行整體修正，修正方法如下在計算器內安裝代表某特定溫度的高精度電阻作為對A/D轉換精度進行實時修正的基準，在每次溫度傳感器採樣前先對高精度電阻進行採樣計算，如果計算器的溫度A/D轉換部分對該電阻進行測量轉換後示值溫度不等於其代表的理論溫度，則計算器自動將其差值作為修正量對正常測量過程中的A/D轉換誤差進行修正。
全文摘要
本發明屬於儀器儀表測量技術領域，是一種熱量表流量及溫度的測量修正方法。通過葉輪計量機構將葉輪的轉動通過流量檢測傳感器轉換成電脈衝信號並由計算器進行記錄，根據事先標定的每隻流量計在不同特徵溫度點、不同特徵流量點下的流量係數K
文檔編號G01K17/00GK1465965SQ0212359
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月5日 優先權日2002年7月5日
發明者宋光威, 洪軍 申請人:北京鴻豪興達儀表有限公司