超聲波熱量表是在超聲波流量計基礎上加配一對溫度變送器而實現(xiàn)熱量計量功能的??裳h(huán)顯示正、負、凈累積熱量與累積流量和瞬時熱量與流量計及時間、溫度等值。廣泛應用于供熱管網(wǎng)的在線計量。主機分為壁掛標準型、壁掛防爆型、盤裝型和本地顯示型,傳感器分為外縛式、插入式、管段式等。分管道式超聲波熱量表XT-CSB-GR和插入式超聲波熱量表XT-CSB-CR。
●熱量計算公式:熱量=流量×(A11溫度下的水的熱焓值-A12度下的水的熱焓值)
●國際標準熱焓值表已存于熱量計中
●超聲波流量計介紹詳見固定式超聲波流量計

超聲波熱量表一般應具備以下技術要求[1]:
① 總體精度達到OIML一R75規(guī)定的4級標準;
② 流量計部分的精度,誤差<3%;
③ 溫度傳感器采用鉑電阻測溫元件,符合IEC一751標準并精確配對,當供回水的溫度差在6℃以內時,測量誤差<0.1℃;
④ 熱量表具備熱焰和質量密度修證的功能,誤差小于0.5%;
⑤微功耗的設計,內藏電池可以連續(xù)工作5年。
現(xiàn)在中國市場上的國外熱量表技術成熟,標準化程度高,但是價格昂貴。我國對熱量表的需求量大,研制開發(fā)低成本、符合國際標準的熱量表是大勢所趨。本文以熱量表熱量計量原理為基礎,介紹了幾種常用的熱量計量方法,分析比較了各自的優(yōu)缺點,詳細討論了具有k系 數(shù)補償功能的熱量計量方法,該方法實現(xiàn)了k系數(shù)的溫度和壓力在線補償,因而具有較高的精度。
熱量計量原理:
熱量表是一種適用于測量在熱交換環(huán)路中,載熱液體所吸收或轉換熱能的儀器,熱量表用法定的計量單位顯示熱量[1]。熱量表又稱熱能表、熱能積算儀,既能測量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測量供冷系統(tǒng)的吸熱量。
將一對溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上,流量計安裝在流體入口或回流管上(流量計安裝的位置不同,最終的測量結果也不同),流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號,一對溫度傳感器給出表示溫差的模擬信號,熱量表采集來自三路傳感器的信號,利用積算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。熱量表系統(tǒng)原理圖如圖1所示。
圖l熱量表熱量計量系統(tǒng)原理圖
傳熱量一般由載熱流體的質量、比熱容和溫度變化等因素決定。對熱量表來說,進出口的焓值還與時間成比例。國內熱量表一般采用焓差法計算熱量。焓差法的傳熱公式為
Q=
(1) 也可以表示為
Q=
(2) 式中:Q為釋放熱量,kj或kW·hqm為質量流量,kg/s;
h為進出口焓差,kj/kg; k為熱交換系數(shù),kW·h/m3·℃; t 為時間,s;
為進出口溫差,℃;qv為累積流量,m3. 超聲波熱量表性能指標:
性能 | 參數(shù) |
公稱直徑(mm) | DN100~DN250 |
測量范圍 | 溫度范圍(℃) | 4~130(超出此范圍,訂貨時提出) |
溫差范圍(K) | 3~70(出廠設定最小溫差1) |
最小配對溫度誤差(℃) | ±0.1 |
允許工作壓力(MPa) | 1.6(超出此范圍,訂貨時提出) |
準確度 | 2級 |
流速測量范圍(m/s) | 0.09~5.00 |
工作環(huán)境 | 環(huán)境B類、C類 |
溫度傳感器類型 | Pt1000,DIN/IEC751B |
防護 等級 | 測量主機 | 流量測量主機、溫度測量主機:IP65 |
溫度傳感器 | IP68 |
| IP68 |
工作電源 | AC220V±15%,50Hz |
DC12V ~36V,1A |
功耗(W) | <10 |
通訊類型 | RS-485、4~20mA、累積脈沖 |
鍵盤 | 1×3感應按鍵 |
顯示器 | 240×64點陣液晶顯示器 |
主要顯示內容 | 信號強度指示,工作狀態(tài)指示,累積流量m3,瞬時流量m3/h、流速m/s,供水溫度℃、回水溫度℃,溫差K、累積工作時間h |
累積熱量:-.99~+.99GJ |
瞬時熱量:-9999999.99~+9999999.99GJ/h |
累積流量:0~.9m3 |
瞬時流量:0~999999.99m3/h |
日期:年/月/日,時鐘:時/分/秒 |
顯示分辨率 | 累積熱量0.01GJ、熱功率0.01GJ/h、累積流量0.1m3、溫度0.001℃、溫差0.001K |
線纜外徑 | 信號線5mm;溫度傳感器信號線4mm;溫度測量主機連接信號線7mm。 |
數(shù)據(jù)存儲 (flash) | 可按月存儲最近60個月的熱量、累積流量和相對應的時間,同時可存儲最近150天的熱量、累積流量和相應的時間。 |
儀表安裝位置 | 供、回水管路可選 |