CN207866397U - 基于质量法的热量表流量检定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于质量法的热量表流量检定装置，所述热量表流量检定装置包括：稳定供水单元、流量检定单元、回流单元和控制单元；稳定供水单元通过液位传感器、压力感应和自动控制实现自动稳定供水；流量检定单元可通过多段并联管路实现相同或不同管径单独或同时检测，满足了各种检测需求；回流单元通过不同阀门的控制可实现质量法流量检定、标准表的自校准以及直接检定过程。本实用新型提供的流量检定装置不仅保证了热量表检定的准确度，同时也提高了检定效率；具有远程数据传输端口的控制单元可实现通过PC端或手机端的远程监控无人值守功能；人工、自动双调控***，由计算机控制阀门自动切换，实现瞬时流量波动仅为0.5％。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热量表检定装置，具体地说，涉及一种基于质量法的热量表流量检定装置。
背景技术
随着供热改革的不断发展，热计量在全国各地的逐步深入，热量表在供热计量领域的安装、使用逐年增加，如居民家中的供暖，如果利用热量表对用户实际使用的热能进行计量收费，则对于用户来说是一种合理的收费方式。
热量表对流量的计量、对温度的计量以及对热能的计算方式都会对热能计量的准确性产生较大影响；为了确保热量表热能计量的准确性，通常需要使热量表具有符合一定要求的流量计量准确度、温度计量准确度以及热能计算准确度等；因此，热量表在出厂前或者维修等阶段通常会接受流量检定、温度检定以及计算方式检定。
流量检定具有比较法(标准表法)、称重法(质量法)两种检定方式，质量法通常采用静态称重法来计算检定水的质量，而标准表法是采用校准后的标准表来比较待检定热量表的流量计，两种方法通常需要采用两套装置，占用场地空间，而且部分过程需要人工手动操作，致使检测效率低下。
实用新型内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种基于质量法的热量表流量检定装置，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于质量法的热量表流量检定装置，所述热量表流量检定装置包括：稳定供水单元、流量检定单元、回流单元和控制单元；其中，稳定供水单元包括恒温水箱、输送泵和填料稳压装置；其中，恒温水箱通过管路与输送泵连通，输送泵将恒温水箱中的恒温水输送进填料稳压装置中；恒温水由填料稳压装置底部进入，向上流经填料稳压装置内的填料，通过所述填料稳定水流速度并分离出水流输送过程中产生的气泡，填料稳压装置的出水管路上依次设有压力传感器和第一温度计；流量检定单元包括多段测试管路和汇集管路；其中，恒温水由填料稳压装置的出水管路进入多段测试管路，多段测试管路由多个单段测试管路并联组成，所述单段测试管路的出口连通至汇集管路，汇集管路由弯管段和直管段组成，通过汇集管路汇集来自各所述单段测试管路的不同流速的恒温水，汇集管路的出口处设有第二温度计；回流单元包括称重器和回流泵，恒温水由汇集管路汇集至称重器，用于称量流过待检测流量表的恒温水的质量，并通过回流泵将恒温水输送回恒温水箱；称重器的进水管和出水管上分别设有第一电磁阀和第二电磁阀，称重器的管路两端还并联一直接回流管路，所述直接回流管路上设有第三电磁阀；输送泵、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀与控制单元电连接，控制单元包括计时器和远程数据传输端口。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，压力传感器接收流量检定单元入口管路压力信号，并传输至控制单元；当压力信号高于设定的压力信号值时，控制单元控制输送泵降低转速，以减小入口压力。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，恒温水箱内部设有加热器、制冷器、液位传感器和温度传感器，恒温水箱的进水管上设有水箱进水阀，加热器、制冷器、液位传感器、温度传感器和水箱进水阀均与控制单元电连接。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，液位传感器接收恒温水箱的液位信号并传输至控制单元；当液位信号低于设定的液位信号值时，控制单元控制水箱进水阀打开，从而自动为恒温水箱补水。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，填料稳压装置的内壁上由下向上依次卡固连接有液体分布器、稳压填料和填料压紧装置，填料稳压装置的顶部还设有排气管，用于排出所述稳压装置内部的气体。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，多段测试管路的每个单段测试管路上依次设有测试阀、待检测热量表和标准流量计，测试阀用于控制每段测试管路的开闭。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，各个单段测试管路的管径可以是完全相同、部分相同或完全不同，以满足不同检定测试的需求。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，称重器的内壁上卡固连接有防喷溅格栅，用于缓解水流对称重器的冲击力，防止水流长期高速冲击对称重器造成损坏。
作为对本实用新型所述的热量表流量检定装置的进一步说明，优选地，输送泵的出口管路上设有止回阀，用于防止水倒流损坏输送泵。
本实用新型提供的基于质量法的热量表流量检定装置具有以下优点：
1)所述流量检定装置应用称重法可实现标准表的自校准，不仅保证了热量表检定的准确度，同时也提高了检定效率，可以满足二、三级热量表的型式检定、首检和出厂检定工作；
2)所述流量检定装置的介质存储箱具有加热和温度自动控制功能、水箱水位自动控制功能，能实现自动介质加续功能；
3)所述流量检定装置首次在检定装置上通过互联网或GPRS向服务器上传实时运行数据及历史数据，实现通过PC端或手机端的远程监控无人值守功能；
4)所述流量检定装置采用双检测双调控，由计算机控制阀门自动切换，实现瞬时流量波动仅为0.5％。
附图说明
图1为本实用新型基于质量法的热量表流量检定装置的结构示意图。
附图标记说明如下：
稳定供水单元1、恒温水箱11、加热器111、制冷器112、液位传感器113、温度传感器114、水箱进水阀115、输送泵12、止回阀121、填料稳压装置13、液体分布器131、稳压填料132、填料压紧装置133、排气管134、压力传感器14、第一温度计15、流量检定单元2、多段测试管路21、测试阀211、待检测热量表212、标准流量计213、汇集管路22、第二温度计23、回流单元3、称重器31、防喷溅格栅311、回流泵32、第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀35和控制单元4。
具体实施方式
为了能够进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。
如图1所示，图1为本实用新型基于质量法的热量表流量检定装置的结构示意图；所述热量表流量检定装置包括：稳定供水单元1、流量检定单元2、回流单元3和控制单元4，控制单元4包括计时器和远程数据传输端口；其中，稳定供水单元1包括恒温水箱11、输送泵12和填料稳压装置13；恒温水箱11内部设有加热器111、制冷器112、液位传感器113和温度传感器114，恒温水箱11的进水管上设有水箱进水阀115，加热器111、制冷器112、液位传感器113、温度传感器114和水箱进水阀115均与控制单元4电连接；液位传感器113接收恒温水箱11的液位信号并传输至控制单元4；当液位信号低于设定的液位信号值时，控制单元4控制水箱进水阀115打开，从而自动为恒温水箱11补水；温度传感器114接收恒温水箱11的温度信号并传输至控制单元4；当温度信号偏离设定的温度信号值时，控制单元4控制加热器111或制冷器112启动，以调节至预设温度。其中恒温水箱内同时设有加热器和制冷器，可以满足不同高温和低温检定水的需求，如室温、50℃±1℃、85℃±1℃、(95-5)℃等，同时能够快速转换测试水温，提高检定效率；而装置的自动补水结构能够保证***的长期运转。
恒温水箱11通过管路与输送泵12连通，并通过输送泵12将所述水箱中的恒温水输送进填料稳压装置13中，输送泵12的出口管路上设有止回阀121，用于防止水倒流损坏输送泵，恒温水由填料稳压装置13底部进入，向上依次流经填料稳压装置13内壁上卡固连接的液体分布器131、稳压填料132和填料压紧装置133，通过所述填料稳定水流速度并分离出水流输送过程中产生的气泡，避免水流中的气泡对流量计造成扰动，造成流量测量误差，填料稳压装置13的顶部还设有排气管134，用于排出所述稳压装置内部的气体，避免装置内部积累气体，填料稳压装置13的出水管路上依次设有压力传感器14和第一温度计15，输送泵12和压力传感器14与控制单元4电连接；压力传感器14接收流量检定单元2入口管路压力信号，并传输至控制单元4；当压力信号高于设定的压力信号值时，控制单元4控制输送泵12降低转速，以减小入口压力，压力可进行调节并且保证被测表前与表后的压力不超过1.0MPa,不低于0.1MPa。用于试验管路的水温的温度计，其测量范围为(0～100)℃，不确定度为±0.5℃，显示分辨率为0.1℃；用于测量试验管道的压力的压力变送器，其测量范围为(0～1)MPa，准确度为0.5级。所述稳压装置不仅可以稳定管路测量压力，保证流量的波动性不大于0.5％，而且能够实现气液分离，避免水中混入的气泡损坏流量表，延长了检定装置的寿命。
流量检定单元2包括多段测试管路21和汇集管路22；其中，多段测试管路21与填料稳压装置13的出水管路连通，多段测试管路21由多个单段测试管路并联组成，可以单段测试管路单独流通或各段测试管路同时流通，多段测试管路21的每个单段测试管路上依次设有测试阀211、待检测热量表212和标准流量计213，测试阀211用于控制每段测试管路的开闭。各个单段测试管路的管径可以是完全相同、部分相同或完全不同，以满足不同检定测试的需求。用于测量瞬时流量的示值的电磁流量计，其测量范围覆盖装置所标称的最大流量到最小流量，准确度等级为0.3级，所述装置配置DN20和DN6电磁流量计各一台，覆盖整个流量范围，并具有远传信号输出。所述装置能够测量的热量表口径为DN15～DN32，能够同时测量热量表的数量为8～16台。
多段测试管路21的出口与一汇集管路22连通，汇集管路22由弯管段和直管段组成，通过汇集管路22可以汇集来自各段测试管路的不同流速的恒温水，避免不同流速的水同时汇集于同一管口造成水流逆流，从而影响流量表测试结果，汇集管路22的出口处设有第二温度计23。
回流单元3与汇集管路22的出口连通，回流单元3包括称重器31和回流泵32，称重器31用于称量流过待检测流量表的恒温水的质量，并通过回流泵32将恒温水输送回恒温水箱11，称重器31的内壁上卡固连接有防喷溅格栅311，用于缓解水流对称重器的冲击力，防止水流长期高速冲击对称重器造成损坏，所述称重器的准确度为100g，初次使用前，用标准砝码进行校准。
称重器31的进水管和出水管上分别设有第一电磁阀33和第二电磁阀34，称重器31的管路两端还并联一直接回流管路，所述直接回流管路上设有第三电磁阀35，第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀35与控制单元4电连接；质量法检定实验开始时，控制单元4控制第一电磁阀33打开，第二电磁阀34、第三电磁阀35关闭，计时器开始计时，用于检定的恒温水由供水***输出流经待检定表和标准表后在称重器内累积称重，通过称重的水质量和计时的时间得到测试周期内的质量流量标准值，标准值用于校正标准表和待检定表的流量值，然后控制单元4控制第一电磁阀33关闭，第二电磁阀34打开，回流泵32将称重器内的水输送回恒温水箱。待标准表经过校正后，控制单元4控制第一电磁阀33关闭，第三电磁阀35打开，经过校正的标准表可直接检定待测热量表，检定后恒温水经回流泵32直接输送回恒温水箱，而不必每次检定都通过称重器计量，节约检定时间。
本实用新型提供的流量检定装置的主要技术指标为：
使用环境：15℃～35℃；相对湿度：<85％RH；大气压力：86KPa～106KPa；电源电压：三相380V、50Hz±1Hz；全负荷功率：16kWh；流量测量范围：(0.015～12)m3/h；温差计量范围：2K～130K；流量检定装置的扩展不确定度(质量法)：0.20％(k＝2)；被检表等级：可满足2、3级热量表检定；恒温水箱容积：0.8m3；称重器最大称重：100kg。
本实用新型提供的热量表检定装置配备光学读数头，对满足标准协议要求的被测表可通过光学接口自动读取瞬时流量、累积流量、功率、累积热量、进回水温度、运行时间等数据；流体加热容器密封完好，无渗漏，并采用密封水箱防止载热液体蒸发；被试验表的安装满足其对前后直管段和管路走向的要求，直管段长度为表前10倍表口径，表后5倍表口径；对试验管路进行保温，保温层严密，接缝处黏贴牢固，保温层施工完毕后再进行防潮层施工；装置的重要部件具有适当强度和高温耐久性，所有的管道、稳压罐、弯头、法兰、盲板等各种浸液部分的部件均采用304不锈钢材料，阀门(气动球阀，电动调节阀等)材质为不锈钢。
本实用新型提供的热量表检定装置地控制单元具备试验数据自动采集和保存的功能，需要采集的数据有装置运行时间、流量、温度、压力等；默认数据采集存储间隔周期为10秒～30秒或者可根据用户的需求设置。为了保证数据存储的可靠性，***对每天运行的数据进行备份，***控制器记录的历史数据具有导出功能，历史数据可以按日期导出，格式为Excel或SQLite。试验过程中可通过计算机采集显示试验管路的瞬时流量、管路的温度、管路压力，并通过软件显示，图形显示泵阀等部件，相应参数显示于实际测试点，一目了然。
本实用新型提供的热量表检定装置还满足以下安全要求：
1)检定装置检测工作台配有翻转式安全防护罩。防护罩的材料为透明材质，耐高温。特别是在带有压力的高温热水试验过程中，能够保护操作者现场观察安全。
2)当***发生故障时具备状态记录自动存贮功能和报警功能，当发生意外情况或者紧急情况时，***能自动进行硬件安全自锁和防护。
3)绝缘电阻：绝缘装置的380V和220V电气***各元件接线对其金属外壳(地)之间的绝缘电阻，应不小10MΩ。应符合GB/T15479表1的要求和GB/T15479表3的要求。
4)绝缘强度：绝缘装置的380V和220V电气***各部件接线对其金属外壳(地)之间能承受工频2000V的耐压试验，应无击穿和强烈闪烁现象。应符合GB/T15479表1的要求和GB/T15479表3的要求。
5)保护接地：绝缘装置的380V和220V电气***各部件的金属外壳，相对于设备总安全保护接地处之间的电阻值一般应不大于4Ω。
6)外壳防护等级：试验装置应具有IP52的防护等级。
7)***电源控制柜可以完成手动控制操作，用于控制所有的动力设备启停，为整个装置提供配电，并有过载、过流、过压及漏电保护措施。
需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种基于质量法的热量表流量检定装置，其特征在于，所述热量表流量检定装置包括：稳定供水单元(1)、流量检定单元(2)、回流单元(3)和控制单元(4)；其中，
稳定供水单元(1)包括恒温水箱(11)、输送泵(12)和填料稳压装置(13)；其中，恒温水箱(11)通过管路与输送泵(12)连通，输送泵(12)将恒温水箱(11)中的恒温水输送进填料稳压装置(13)中；恒温水由填料稳压装置(13)底部进入，向上流经填料稳压装置(13)内的填料，通过所述填料稳定水流速度并分离出水流输送过程中产生的气泡，填料稳压装置(13)的出水管路上依次设有压力传感器(14)和第一温度计(15)；
流量检定单元(2)包括多段测试管路(21)和汇集管路(22)；其中，恒温水由填料稳压装置(13)的出水管路进入多段测试管路(21)，多段测试管路(21)由多个单段测试管路并联组成，所述单段测试管路的出口连通至汇集管路(22)，汇集管路(22)由弯管段和直管段组成，通过汇集管路(22)汇集来自各所述单段测试管路的不同流速的恒温水，汇集管路(22)的出口处设有第二温度计(23)；
回流单元(3)包括称重器(31)和回流泵(32)，恒温水由汇集管路(22)汇集至称重器(31)，用于称量流过待检测流量表的恒温水的质量，并通过回流泵(32)将恒温水输送回恒温水箱(11)；称重器(31)的进水管和出水管上分别设有第一电磁阀(33)和第二电磁阀(34)，称重器(31)的管路两端还并联一直接回流管路，所述直接回流管路上设有第三电磁阀(35)；
输送泵(12)、压力传感器(14)、第一电磁阀(33)、第二电磁阀(34)、第三电磁阀(35)与控制单元(4)电连接，控制单元(4)包括计时器和远程数据传输端口。
2.如权利要求1所述的热量表流量检定装置，其特征在于，压力传感器(14)接收流量检定单元(2)入口管路压力信号，并传输至控制单元(4)；当压力信号高于设定的压力信号值时，控制单元(4)控制输送泵(12)降低转速，以减小入口压力。
3.如权利要求1所述的热量表流量检定装置，其特征在于，恒温水箱(11)内部设有加热器(111)、制冷器(112)、液位传感器(113)和温度传感器(114)，恒温水箱(11)的进水管上设有水箱进水阀(115)，加热器(111)、制冷器(112)、液位传感器(113)、温度传感器(114)和水箱进水阀(115)均与控制单元(4)电连接。
4.如权利要求3所述的热量表流量检定装置，其特征在于，液位传感器(113)接收恒温水箱(11)的液位信号并传输至控制单元(4)；当液位信号低于设定的液位信号值时，控制单元(4)控制水箱进水阀(115)打开，从而自动为恒温水箱(11)补水。
5.如权利要求1所述的热量表流量检定装置，其特征在于，填料稳压装置(13)的内壁上由下向上依次卡固连接有液体分布器(131)、稳压填料(132)和填料压紧装置(133)，填料稳压装置(13)的顶部还设有排气管(134)，用于排出所述稳压装置内部的气体。
6.如权利要求1所述的热量表流量检定装置，其特征在于，多段测试管路(21)的每个单段测试管路上依次设有测试阀(211)、待检测热量表(212)和标准流量计(213)，测试阀(211)用于控制每段测试管路的开闭。
7.如权利要求6所述的热量表流量检定装置，其特征在于，各个单段测试管路的管径可以是完全相同、部分相同或完全不同，以满足不同检定测试的需求。
8.如权利要求1所述的热量表流量检定装置，其特征在于，称重器(31)的内壁上卡固连接有防喷溅格栅(311)，用于缓解水流对称重器的冲击力，防止水流长期高速冲击对称重器造成损坏。
9.如权利要求1所述的热量表流量检定装置，其特征在于，输送泵(12)的出口管路上设有止回阀(121)，用于防止水倒流损坏输送泵。
Priority Applications (1)
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| CN201820346712.2U CN207866397U (zh) | 2018-03-14 | 2018-03-14 | 基于质量法的热量表流量检定装置 |
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| CN201820346712.2U CN207866397U (zh) | 2018-03-14 | 2018-03-14 | 基于质量法的热量表流量检定装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109577923A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 重庆大学 | 一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置 |
| CN110954193A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 山东省计量科学研究院 | 一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置 |
-
2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109577923A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 重庆大学 | 一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置 |
| CN110954193A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 山东省计量科学研究院 | 一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置 |
| CN110954193B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-05-17 | 山东省计量科学研究院 | 一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置 |
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