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熱計(jì)量?jī)x表的誤差分析
2012-12-17
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，廣大人民群眾的生活水平日益提高，人們對(duì)生活質(zhì)量也提出了新的和更高的要求。在我國(guó)原有的生活取暖中，由于大多采用單管串聯(lián)系統(tǒng)供熱，熱用戶無(wú)法根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)用熱量，而在收費(fèi)時(shí)卻采用根據(jù)熱用戶的實(shí)際使用面積進(jìn)行收費(fèi)的方法，并不是根據(jù)熱用戶的實(shí)際用熱量進(jìn)行收費(fèi)，這種收費(fèi)方式存在著明顯的不合理性。因此，在我國(guó)當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，迫切要求對(duì)現(xiàn)有收費(fèi)制度進(jìn)行改革，國(guó)家有關(guān)部門(mén)也作出規(guī)定，要求在2010年之前實(shí)現(xiàn)熱計(jì)量。實(shí)行熱計(jì)量，就是將熱真正作為一種商品，不僅能滿足不同熱用戶不同層次的需求，更為重要的是還能達(dá)到節(jié)約能源的目的?？梢允箯V大熱用戶從自身經(jīng)濟(jì)利益的角度出發(fā)，自覺(jué)節(jié)約能源。在此背景下，全國(guó)許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都開(kāi)始了熱計(jì)量?jī)x表的研制工作。由于我國(guó)進(jìn)行這項(xiàng)工作起步較晚，與國(guó)外在熱計(jì)量?jī)x表的使用條件、結(jié)算方式上都存在一些差異，因此有必要對(duì)熱計(jì)量?jī)x表的相關(guān)計(jì)算進(jìn)行必要的分析。
在采用以上兩種方法計(jì)算換熱器換熱量的熱計(jì)量?jī)x中，一般采用一組(兩支)測(cè)溫傳感器測(cè)量流經(jīng)換熱器的流體在換熱器進(jìn)、出口處的溫度值，用流量計(jì)測(cè)量流體流經(jīng)換熱器的流量，然后通過(guò)相應(yīng)的程序計(jì)算換熱器與周?chē)h(huán)境的換熱量。由于技術(shù)、價(jià)格等原因，國(guó)內(nèi)外幾乎所有生產(chǎn)熱計(jì)量?jī)x表的廠家采用的流量計(jì)都是體積流量計(jì)。在流量傳感器設(shè)計(jì)時(shí)也都采用脈沖方式，即每單位體積流量發(fā)出一定數(shù)目的脈沖信號(hào)，由此來(lái)測(cè)量流經(jīng)換熱器流體的體積流量。
雖然我國(guó)在將要執(zhí)行的熱量表標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)熱量表的精度等級(jí)及誤差限進(jìn)行了規(guī)定，但都只是規(guī)定了誤差的最高限。筆者認(rèn)為，在進(jìn)行熱量表的標(biāo)定時(shí)還是用式(1)和(2)計(jì)算熱量表的誤差更為準(zhǔn)確。因?yàn)樵诂F(xiàn)行的精度計(jì)算中，最小溫差、最小流量并不能準(zhǔn)確地反映比焓差的誤差和流體密度的變化(焓差法)，而在用K系數(shù)法計(jì)算熱量時(shí)，實(shí)際上K系數(shù)與溫度之間也存在著一種復(fù)雜的關(guān)系。熱量表的計(jì)量誤差與實(shí)際測(cè)量時(shí)的溫度、流量有著密切的關(guān)系。
熱量表在標(biāo)定時(shí)，如采用分項(xiàng)標(biāo)定的方法進(jìn)行，即單獨(dú)進(jìn)行溫度和流量的標(biāo)定，然后計(jì)算熱量誤差，這是目前一種常用的方法。但此時(shí)并不能根據(jù)式(1)和(2)計(jì)算熱量表的整體誤差，因?yàn)橛?jì)算熱量表的整體誤差要保證熱量表的測(cè)量參數(shù)在同一條件下。溫度的標(biāo)定是在一定條件下進(jìn)行，而流量的標(biāo)定也要在一定的溫度條件下進(jìn)行，兩者必須一致，流量標(biāo)定與溫度標(biāo)定時(shí)的溫度應(yīng)當(dāng)相同，只有這樣才能準(zhǔn)確計(jì)算比焓差和溫度的誤差。
但這在實(shí)際操作中很難實(shí)現(xiàn)，此時(shí)無(wú)法按式(1)和(2)計(jì)算熱量表誤差。應(yīng)當(dāng)注意的是：不能簡(jiǎn)單地將溫度和流量測(cè)量的誤差相加。因?yàn)樗拿芏?、焓值、K系數(shù)與溫度都不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。因此，在對(duì)熱計(jì)量?jī)x表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用整體標(biāo)定的方法，這樣可以使熱量表標(biāo)定的精度更高。
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