熱量表的流量自動標定系統的設計

　　引言

　　集中供熱分戶計量方式是一種節能環保的供暖計量體系。根據中國國家發改委于08年8月份發布的《城市供熱價格管理暫行辦法》的規劃，我國的供熱計量方式將逐步由按面積計費方式過度到分戶計費方式。熱量表是實現供熱分戶計費的重要手段，它通過測量流體的流速與進回水的溫差實現對用戶實際供熱量的計量。其計算公式如下：

　　式中，Q表示熱量表釋放或吸收的熱量，qm表示流經熱量表的水的質量流量，qv表示流經熱量表的水的體積流量，ρ表示水的密度，△h表示水的焓值差，焓值等于溫度與定壓比熱容的乘積，t表示時間。通過式(1)可以看出熱量表的流量測量精度是重要指標，直接影響供熱計量的準確性，因此每只熱量表在出廠前均需要按規定進行流量標定。目前國內多數熱量表生產廠家熱量表標定裝置的流速調節裝置采用手動方式，操作復雜，流量修正系數的寫入需要人工操作，易出現人為失誤。計量局的熱量表標準檢定裝置采用整體檢定的方法，該方法精度高，但檢測成本高且效率較低，不適合作為生產設備，多用于熱量表的定型檢定。為提高熱量表標定的自動化程度與標定效率，設計了一種熱量表的流量自動標定系統，采用MSP430F149單片機實現對系統標定過程的自動控制，采用高精度和低成本的稱重法得到系統中流體標準流量，可同時對多達12只熱量表進行自動標定。

　　系統設計

　　整個標定系統是一個閉環測試系統，標定用的流體可以循環利用以節約成本。如圖1所示，系統由計算機、以MSP430F149為主控芯片的控制單元、電子秤、流量調節閥、恒溫水箱、穩壓罐、儲水罐、電磁閥、水泵等組成。待標定的熱量表串聯在同一直管路中，通過光電收發接口與控制單元進行數據交換，實現批量熱量表的自動檢測與修正系數的自動寫入。可程控的流量調節閥用于流量的自動控制。電子秤與儲水罐用于稱量計算標準流量，恒溫水箱、水泵及穩壓罐用于提供標定用的流體。為貼近熱量表的現場工作條件，恒溫水槽控制標定用的流體溫度在50℃左右，同時，為管道增加了相應保溫措施以減少循環管道的散熱。