熱量表的熱量計(jì)量原理及計(jì)算3

熱量表的熱量計(jì)量原理及計(jì)算

代入以上公式解得

  ℃）^－1

圖2給出了在流量計(jì)安裝在回水管，壓力為0.6MPa，溫差為10~40℃時(shí)，熱系數(shù)與入水溫度的關(guān)系曲線。由圖2可以看出，在工作壓力和溫差保持不變的情況下，入口溫度越高，熱系數(shù)越低；入口溫度保持不變時(shí)，溫差越大，熱系數(shù)越大。

        圖2 壓力為0.6MPa時(shí)，熱系數(shù)k隨進(jìn)、出口溫度變化曲線

圖3a表示流量計(jì)安裝在回水管，進(jìn)口溫度保持50℃、溫差在10~40℃時(shí)，熱系數(shù)與壓力的關(guān)系曲線；圖3b為流量計(jì)安裝在回水管，進(jìn)出口溫差保持10℃，進(jìn)口溫度在60~90℃變化情況。由圖3可以看出，壓力在允許范圍內(nèi)的變化對(duì)熱系數(shù)的影響不大，當(dāng)溫度或溫差一定時(shí)，熱系數(shù)隨壓力基本保持不變^[6]。因?yàn)闊崃勘淼膶?shí)際工作環(huán)境近似于定壓狀態(tài)，所以可以認(rèn)為吉布斯函數(shù)近似是溫度（入水與回水溫度）的函數(shù)。溫度和流量分別通過溫度傳感器和流量傳感器來測(cè)量。

                        圖3  熱系數(shù)隨壓力的變化曲線

2         傳感器

2.1 溫度傳感器

溫度敏感元件采用鉑電阻Pt500或Pt1000，在0~630.75℃的溫度范圍內(nèi)，鉑電阻的阻值與溫度的關(guān)系式為

          ）

式中： ℃； /℃²。

顯然，由鉑電阻的阻值很難直接求解出溫度值，可以使用表格法和線性差值法進(jìn)行溫度的標(biāo)度變換。即將測(cè)得的電阻值與表格內(nèi)電阻值進(jìn)行比較，直到 <R<R_n+1時(shí)停止比較。此時(shí)，Rn所對(duì)應(yīng)的溫度值 為所測(cè)溫度的整數(shù)部分，而溫度的小數(shù)部分：

0℃< <1℃

2.2  流量傳感器

     流量傳感器可以選用渦輪流量計(jì)。渦輪流量計(jì)精度高，一般可達(dá)到指示值的0.2％~0.5％，而且在線性流量范圍內(nèi)，即使流量變化也不會(huì)降低累積精度。來自流量計(jì)的脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖整形電路后成為具有一定幅度的矩形波信號(hào)，然后接入微控制器的I/O口，并進(jìn)行計(jì)數(shù)。首先標(biāo)定出流量計(jì)的儀表常數(shù)K。若脈沖數(shù)為n，則流量為

當(dāng)渦輪流量計(jì)使用時(shí)的溫度和校驗(yàn)時(shí)溫度懸殊時(shí)，要將常溫下校驗(yàn)的儀表常數(shù)加以修正，其具體的修正公式為

式中：K，K₀為使用溫度、校驗(yàn)溫度下的儀表常數(shù)； 為渦輪材料、機(jī)殼材料的溫度膨脹系數(shù)； 為流量計(jì)校驗(yàn)、使用時(shí)的流體溫度（      ）。

流量計(jì)安裝的位置（入口或出口）決定了 是入口溫度 還是出口溫度 。

3         結(jié)束語

國內(nèi)熱量表熱量積算的方法多種多樣，而歐洲熱量表的熱量積算儀一般采用k系數(shù)補(bǔ)償法。熱量表生產(chǎn)走向國產(chǎn)化時(shí)，應(yīng)注意與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，只有這樣才能取得長足的進(jìn)步。