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热量表自动检定系统设计(1)

北极星电力网技术频道    作者:刘剑 刘俊承   2012/3/29 10:14:36   

  所属频道:  火力发电    关键词:  热量表 自动检定 温度

0引言

按照《中华人民共和国计量法》第十二条和第十五条的规定:”制造、修理计量器具的企业事业单位,必须对制造修理的计量器具进行检定,保证产品计量性能合格”。热量表是安装在热交换回路的入口或出口,用以对采暖设施中的热耗进行准确计量及收费控制的智能型仪表。其工作原理是当水流经热交换系统时,热量表根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度,以及水流经的时间,计算并显示该系统所释放或吸收的热量。热量表在出厂之前都必须经过检定,为此设计了一种可以检定多种口径热量表的检定系统。该系统分为手动和自动两种检定方式,极大地方便了工作人员的使用,在检定结束后通过比较控制系统计算的标准热量值和被检热量表给出的热量值是否在规定误差范围内,从而做出检定结果。

1系统设计

1.1系统结构

检定系统由热水流量检测系统、温差检测系统、数据检测系统和自动控制系统等部分构成。

系统中热水流量标准检测系统主要由主标准器、供回水系统、试验管路系统和流量、温度、压力计量显示仪表等组成。其中,主标准器可选择不同的结构和类型组合,构成不同形式、不同准确度等级的热水流量检测系统,主要有质量法和标准表法。

本设计中采用了自动和手动两种方式、检定方法包括质量法和时间法(标准表法)两种。

1) 质量法标准计量器具采用电子称;

2) 标准表法标准计量器具采用标准电磁流量计;

3) 供水系统主要由水泵、稳压罐、连接管路和阀门等组成;

4) 试验管路系统主要由满足标准流量计和被检热量表安装要求的前后直管段、夹表装置、瞬时流量指示、检测表工作台及安全保护罩、启停阀、流量调节阀、换向器等组成。

本检定系统实验管路结构框图如图1所示。

图1试验管路结构框图

系统设计有4个检定通道,分别对应不同口径的热量表检定,设计最多可以同时检定7个热量表。

1.2热水流量检测系统

热水流量检测系统在检定过程中,通过电动调节阀和变频器来控制流量,并通过两个稳压罐来恒压供水,使流量稳定在设定值。在循环水的入口,出口和球阀等处装有温度和压力传感器,软件主界面实时显示其数值,到达检定条件后即开始检定过程。

1.3温差检测系统

温差标准检测系统由精密恒温槽、标准铂电阻温度计及配用的电测设备等组成。两个精密恒温槽用来模拟热量表的入口温度和出口温度;系统所选用的标准铂电阻温度计、配用的电测设备,具有合格、有效的计量检定证书。恒温槽应符合表1的规定。

对普通热量表设计的工作温度≤95℃,温度上限tmax取95℃,可采用恒温水槽;对高温热量表设计的工作温度>95℃,温度上限tmax取150℃,可采用恒温油槽。

表1恒温槽技术要求

1.4计算机检测控制系统

计算机检测控制系统包括数据检测系统和自动控制系统如图2所示。采用了工控机和PCI采集卡,PCI通讯卡等来实现数据采集和自动控制。泄流阀、底阀、换向器的开启通过DQ卡或者控制柜前面板开关,DA卡输出4~20mA信号来控制3个电动调节阀开度,也可以通过前面板旋钮手动调节,采集的模拟量信号有标准流量计流量、温度、压力等,变频器、电子称、被检表通过RS485方式和计算机通信。

图2计算机检测控制系统框图

本设计采用手动和自动两种检定方式,在控制柜前面板进行选择,设计中采用了小型大功率电磁继电器,具有两组常开、常闭转换触点形式,开关电压为5V,计算机控制接到常闭触点,手动控制接到常开触点,如图3所示。

图3连接示意图

来源:现代电力
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