熱量表的流量自動標(biāo)定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　引言

　　集中供熱分戶計(jì)量方式是一種節(jié)能環(huán)保的供暖計(jì)量體系。根據(jù)中國國家發(fā)改委于08年8月份發(fā)布的《城市供熱價格管理暫行辦法》的規(guī)劃，我國的供熱計(jì)量方式將逐步由按面積計(jì)費(fèi)方式過度到分戶計(jì)費(fèi)方式。熱量表是實(shí)現(xiàn)供熱分戶計(jì)費(fèi)的重要手段，它通過測量流體的流速與進(jìn)回水的溫差實(shí)現(xiàn)對用戶實(shí)際供熱量的計(jì)量。其計(jì)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(jīng)熱量表的水的質(zhì)量流量，qv表示流經(jīng)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(biāo)，直接影響供熱計(jì)量的準(zhǔn)確性，因此每只熱量表在出廠前均需要按規(guī)定進(jìn)行流量標(biāo)定。目前國內(nèi)多數(shù)熱量表生產(chǎn)廠家熱量表標(biāo)定裝置的流速調(diào)節(jié)裝置采用手動方式，操作復(fù)雜，流量修正系數(shù)的寫入需要人工操作，易出現(xiàn)人為失誤。計(jì)量局的熱量表標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)設(shè)備，多用于熱量表的定型檢定。為提高熱量表標(biāo)定的自動化程度與標(biāo)定效率，設(shè)計(jì)了一種熱量表的流量自動標(biāo)定系統(tǒng)，采用MSP430F149單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)標(biāo)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(tǒng)中流體標(biāo)準(zhǔn)流量，可同時對多達(dá)12只熱量表進(jìn)行自動標(biāo)定。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　整個標(biāo)定系統(tǒng)是一個閉環(huán)測試系統(tǒng)，標(biāo)定用的流體可以循環(huán)利用以節(jié)約成本。如圖1所示，系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、以MSP430F149為主控芯片的控制單元、電子秤、流量調(diào)節(jié)閥、恒溫水箱、穩(wěn)壓罐、儲水罐、電磁閥、水泵等組成。待標(biāo)定的熱量表串聯(lián)在同一直管路中，通過光電收發(fā)接口與控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)批量熱量表的自動檢測與修正系數(shù)的自動寫入。可程控的流量調(diào)節(jié)閥用于流量的自動控制。電子秤與儲水罐用于稱量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)流量，恒溫水箱、水泵及穩(wěn)壓罐用于提供標(biāo)定用的流體。為貼近熱量表的現(xiàn)場工作條件，恒溫水槽控制標(biāo)定用的流體溫度在50℃左右，同時，為管道增加了相應(yīng)保溫措施以減少循環(huán)管道的散熱。