SST技术机械式流量计和热量表
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淮安嘉可自动化仪表有限公司常见热量计(热量表)的种类有哪些一、根据热量计总体结构及设计原理热量表分为3类1、一体式热量计一体式热量计是指热量计的3个组成部分(流量仪、积算仪、温度传感器),有部分产品设计结构结合在一起。
例如,一体式时差法超声波热量计,它的换能器、流量仪、热量仪和一支温度传感器在产品结构上是组合在同一固定长度管段上,其中流量仪和热量仪的电气部分集成在同一电路板上,检定时只能对设备进行整体检测。
2、分体式热量表分体式热量表是指组成热量表的3个部分(流量仪、积算仪、温度传感器)可以独立安装,并且同型号的产品可以相互替换,在检定时可以对各部件分别检测。
3、紧凑型热量表紧凑型热量表是指组成热量表的3个部分(流量仪、积算仪、温度传感器)至少其中2个部分是组合在一起,以减少安装中所产生的误差。
二、依据热量计中流量仪的结构和原理分类1、机械热量计机械热量计因其流量仪测量元件是用机械进行传动而命名,其测量导流通道有单流束和多流束2种,单流束是指流体在仪表内从一个方向单股推动机械叶轮转动,机械磨损较大,使用年限短。
多流束表是流体在仪表内从多个通道推动机械叶轮转动,相对磨损较小,使用年淮安嘉可自动化仪表有限公司限长。
2、电磁热量计电磁热量计中采用的是电磁式流量仪。
电磁式流量仪测量精度高,不受载体密度、压力、热流黏度以及流体分布等参数变化的影响,量程比最大可达1∶30。
分析其工作原理可知,电磁式流量仪功耗较大,需外接电源,受被测流体导电率限制,不适合测量水质较纯净的流体。
3、超声波热量计超声波热量计中采用的是时差式超声波流量仪。
时差式超声波流量仪不受载体热流黏度、密度、压力以及电解质等参数变化的影响。
量程比最大可达1∶250,测量范围宽,更加适合于变流量运行、负荷变量较大的场所。
可广泛应用于住宅小区、写字楼以及企事业单位集中供热、供水、空调、锅炉等系统中的热量计量。
锅炉使用的是软化水,由于时差式超声波热量表所具有的众多优势,所以锅炉的热量计量多采用时差法超声波热量表。
这么多流量计,带你全面了解22种流量计流量计是一种常用的测量仪器,流量计的测量精准度高、稳定性好、使用方便在很多的领域当中都有一定的应用。
流量计的种类是非常多的,每种不同的流量计的功能以及测量的范围都是不同的。
那么具体流量计的分类有多少呢?每种流量计的有缺点和应用是怎样的呢?流量计的分类测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表.流量计是工业测量中重要的仪表之一.随着工业生产的发展,对流量测量的准确度和范围的要求越来越高,流量测量技术日新月异.为了适应各种用途,各种类型的流量计相继问世。
目前已投入使用的流量计已超过 100 种。
每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类。
有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量,是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示,实际上流量计通常亦备有累积流量装置,做总量表使用,而总量表亦备有流量发讯装置。
因此, 以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。
一、按测量原理分类1.力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2.电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3.声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
4.热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
机械热量表机械热量表是一种测量物体热量变化的仪器。
它能够测量物体在保持恒定压力的情况下的热量变化,并将其转化为机械工作或电能输出。
机械热量表常用于计量电力、热工、流量等领域,是非常重要的测试工具。
工作原理机械热量表的工作原理是利用恒定压力下的热量变化来驱动一个机械装置,进而转化为机械工作或电能输出。
热量的计量通常采用热电偶或铂热电阻等温度计进行,而压力的计量则采用压力变送器或压力计进行。
机械热量表通常由一个主要的测量部件和一个辅助的转化部件组成。
主要的测量部件一般由蒸汽机、燃气轮机或涡轮流量计等组成,它们能够将流体压缩并将其驱动转子,从而达到转化能量的目的。
转化部件则通常由电机、发动机或发电机等组成,它们用于将机械工作或电能输出。
应用领域机械热量表广泛应用于电力、热工、流量等领域。
在电力行业中,机械热量表常用于测量发电机或电机的输出功率以及热量损失等指标。
在热工行业中,机械热量表则主要用于测量热力站的热量供应量和热量损失等指标。
在流量领域中,机械热量表则用于测量液体或气体的流量,以便控制其供应量和传输效率等。
优点和缺点机械热量表具有以下优点:•准确度高:机械热量表能够保持恒定压力下的流量等参数,进而准确地测量热量变化。
•使用方便:机械热量表操作简单,不需要经过复杂的校准和调试过程。
•耐用性强:机械热量表通常具有很强的抗冲击性和耐腐蚀性,能够在极端环境中安全可靠地工作。
但是,机械热量表也存在以下缺点:•成本高:机械热量表需要具备高精度和高可靠性等特性,因此价格相对较高。
•依赖环境:机械热量表需要在恒定压力的环境下工作,因此受到环境影响较大。
•维护成本高:机械热量表需要定期进行维护和清洁,否则可能会影响其准确度和工作寿命。
结论机械热量表是一种非常重要的测量仪器,其能够准确测量出物体热量变化,并将其转化为机械工作或电能输出。
机械热量表的应用广泛,常用于电力、热工、流量等领域。
虽然机械热量表存在一定的缺点,但其准确度高、使用方便和耐用性强等优点仍然使其受到广泛应用。
各流量计工作原理优缺点分析流量计是一种用于测量液体、气体或蒸汽流量的仪器设备。
根据其工作原理的不同,可分为机械式流量计、电磁式流量计、超声波流量计、涡街流量计和热式流量计等几类。
下面将对各流量计的工作原理、优缺点进行详细分析。
1.机械式流量计:机械式流量计利用内部装置的机械元件来测量流体通过的体积或质量。
常见的机械流量计有滑片式、齿轮式和涡轮式等。
优点:-适用于各种介质和管道尺寸。
-精度相对较高,可满足一般工况需求。
-刻度清晰易读,操作简单。
缺点:-机械运动件容易磨损,需要定期维护和更换。
-容易受到介质特性的影响,对介质流速和密度有一定要求。
-在高粘度介质或低流速情况下,精度可能受到影响。
2.电磁式流量计:电磁式流量计利用涡流感应原理来测量导电介质流体的流量。
通过涡流感应器内的电磁场和流体中的电导率产生的涡流来计算流量。
优点:-能广泛适用于各种导电液体,包括腐蚀性介质。
-无移动部件,耐磨损,使用寿命长。
-测量稳定,精度高,可达到±0.5%~±2%。
-测量范围广,可适应大流量和小流量需求。
缺点:-对导电介质有一定要求。
-对电磁场干扰敏感,需保持环境清洁。
-相对较高的价格。
3.超声波流量计:超声波流量计是利用超声波在流体中传播速度与流速成反比关系来测量流量的原理。
优点:-无需与流体接触,适用于各种介质,包括蒸汽和高纯度液体。
-非侵入式安装,不会对流体产生压力损失。
-易于安装和维护。
-测量范围广,适用于大流量和小流量。
缺点:-对介质中颗粒、气泡等的干扰较敏感,影响测量精度。
-价格较高。
4.涡街流量计:涡街流量计利用介质通过涡街传感器产生的涡旋来计算流量。
优点:-测量精度高,可达到±0.5%~±1%。
-响应速度快。
-对介质的要求较低。
-耐压性好,适用于高压流体测量。
缺点:-对于粘度较高的介质测量精度会有影响。
-不能直接测量蒸汽流量。
5.热式流量计:热式流量计利用流体通过传感器的热丝时对流体进行冷却从而测量流速的原理。
机械式热量表的选用要点机械式热量表是一种用于测量热能转化过程中热量的仪器,广泛应用于热能领域。
在选择适用于自己的机械式热量表时,需要对其性能、精度、可靠性等方面进行考虑。
本文将从以下几个方面阐述机械式热量表的选用要点。
1. 热量测量范围机械式热量表的热量测量范围应符合实际需求。
在选择时应充分考虑测量对象的热能转化过程中热量的大小,如热水、蒸汽、空气等的热量测量范围有所不同。
如果高于热量表测量范围的热量被测量到,将导致热量表输出不准确或热量表受损。
因此,在选择机械式热量表时,应慎重考虑热量测量范围。
2. 精度机械式热量表的精度是影响使用性能的关键因素之一,必须在选择时予以考虑。
精度是指一个仪器测量结果与实际值之间的差异程度。
一般来说,理想的热量表应具有较高的精度和灵敏度。
因此,在选择机械式热量表时,应该选择精度较高的热量表。
精度越高的热量表,对于热量的测量结果的误差越小。
3. 可靠性机械式热量表的可靠性是另一个考虑因素。
可靠性是指仪器的性能能够在规定的工作条件下保持稳定的测量结果的能力。
由于机械式热量表在测量过程中受到物理力、磨损和腐蚀等因素的影响,并且经常需要进行复杂的校准、检查和维护,因此它的可靠性是衡量一个热量表优劣的关键因素之一。
4. 形态大小机械式热量表的形态大小也是选用要点之一。
形态大小应符合实际需要,能够方便地进行维护和安装。
取决于空间限制,应选择相应的体积大小适合的机械式热量表。
同时,在选择机械式热量表时,还需考虑其特殊形状,比如一些机械式热量表需要垂直安装,而另一些机械式热量表则需要水平安装。
5. 其他因素还有一些其他因素也需要考虑,在机械式热量表的选择过程中也是非常重要的。
例如仪器的成本、校准和维护成本、安装和连接方法等因素,在选择时都要考虑到。
此外,仪器的使用寿命和保修周期也是需要考虑的因素。
结论在选择机械式热量表的过程中,应选择适合的热量测量范围、较高的精度、良好的可靠性、合适的形态大小以及其它可行因素。
市场产品对比目前市场上主流有两种热量表:机械式和超声波式的。
现在对此二者的性能优劣作如下对比:一:机械式的热量表.此表的原理基于水表而改制的。
靠热水的流动来推动表芯的叶轮转动而计算出通过的流量,再以得到的流量乘以相应的温度差和相应的计算系数,以此来得到场地供热而消耗的热量。
(一)优点:1,水表的生产制造历史悠久,其配件供应商广泛,故而生产成本低,进入门槛低。
2,机械式的原理为容积式,它对安装位置要求低(二)缺点:1.易卡死。
机械式靠的是热水推动叶轮转动来计算流速,从而得到流量。
它的表内有机械转动部件叶轮,大家都知道我们的供暖的水的清洁度不比自来水,更而甚者有杂质异物之类的东西。
有此杂质和异物,热量表在运转之中很容易就卡死。
一旦卡死就无法进行正常的运行和计量。
2.易坏。
机械转动部件长时间高温运转易坏。
居民家中的水表,运转的时间并不长,或者就几分钟时间而已,机械转动部件产生的的温度并不高,加上自来水的温度低,本身就是良好的冷却剂。
所以居民家中的水表能长时间使用而不坏。
但是热量表的使用就恰好相反,一旦进入供暖期,它每天的运转时间至少达到12小时以上(下班7点到家,第二天七点出门上班),这样长时间的运转,第一:机械转动部件会磨损,第二:机械连续运转会产生高温,第三:通过热量表的本生又是高温热水,这样就会加剧转动部件的温度上升而导致损坏。
所以,机械式热量表的损坏程度很高,且它出现问题是批次性的,不是单个,几乎一两个采暖期过后就会大面积出现问题。
3.维修要求高,费用高。
对仪表的机械的转动部件的拆装(甚者说所有部件)那是有一定精度要求的,需要精密的配合尺寸。
这对维修工人的素质要求就高,而且工作量大!其二,任何有进取和发展意识的厂家都会作技术改进,前后几批配件的技术参数会发生改变。
以此就牵涉着零件前后批次的互换性的问题,且因为材料,工艺的原因也有可能使前后零件的互换性达不到要求,从而维修表计量的正确性就相差甚远。
热量表公称流量热量表是一种用来测量流体热量的仪表,它通常用在供热系统、工业生产中和一些科学实验中。
它的作用是通过测量流体的温度和流量来计算热量的传递或消耗。
热量表的公称流量是指在设计和制造过程中,生产商所指定的标准流量值。
热量表的公称流量通常以单位时间内通过仪表的流体体积来表示,常用的单位有立方米/小时(m³/h)、升/小时(l/h)等。
公称流量是根据测量仪表的设计和材料特性以及用户需求等因素进行确定的,以保证仪表的准确性和可靠性。
在实际使用中,热量表的公称流量是基于一定的标准条件下确定的,如参考温度、压力和介质等。
这样做的目的是为了使不同厂家生产的热量表具备可比性,方便用户进行选型和使用。
根据不同的使用需求,热量表的公称流量可以有多种选择,一般以用户的需求为主。
热量表的公称流量是根据流体的性质和使用场景等因素来确定的。
例如,在供暖系统中,热量表的公称流量可以根据建筑的面积、设计温度差和供热系统的热负荷等参数来选定。
在工业生产中,热量表的公称流量可以根据生产线的需求和工艺流程等因素来确定。
热量表的公称流量是一个重要的参数,它直接影响到热量的测量精度和稳定性。
如果公称流量过小,可能导致热量表在实际使用中无法满足流体的测量要求;如果公称流量过大,可能导致热量表在低负荷运行时精度降低,同时增加流体的能耗。
因此,在选择热量表时,需要根据实际需求和使用条件等因素来确定合适的公称流量。
总之,热量表的公称流量是根据设计制造标准和用户需求等因素来确定的,它是热量表的重要参数之一。
恰当选择热量表的公称流量是保证热量测量准确性和可靠性的关键。
因此,在实际应用中,需要充分考虑多方面的因素,选择合适的热量表公称流量,以满足实际的测量要求。
热量表工作原理热量表是一种用于测量物质燃烧释放的热量的仪器。
它可以通过测量燃料的热值来确定燃料的能量含量,是工业生产和科学研究中常用的重要仪器。
那么,热量表是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍热量表的工作原理。
热量表的工作原理基于燃烧释放热量的基本原理。
当燃料在氧气的存在下燃烧时,会释放出热量。
热量表利用这一原理来测量燃料的热值。
热量表通常由燃烧室、水箱、温度传感器、流量计和数据记录器等部件组成。
在热量表的工作过程中,首先将待测燃料放入燃烧室中,并点燃燃料。
随着燃料的燃烧,燃烧释放的热量会被传递给水箱中的水。
温度传感器会实时监测水的温度变化,当水的温度升高时,温度传感器会将温度信号传送给数据记录器。
同时,流量计会记录燃料的消耗量。
通过测量水的温度变化和燃料的消耗量,可以计算出燃料的热值。
热量表的工作原理可以通过以下步骤来总结,首先,将待测燃料放入燃烧室中,并点燃燃料;其次,燃烧释放的热量被传递给水箱中的水,导致水温升高;然后,温度传感器监测水温变化,并将温度信号传送给数据记录器;最后,通过测量水的温度变化和燃料的消耗量,计算出燃料的热值。
总的来说,热量表通过测量燃料燃烧释放的热量来确定燃料的能量含量。
它的工作原理基于燃烧释放热量的基本原理,利用燃料燃烧后传递给水的热量来进行测量。
热量表在工业生产和科学研究中有着重要的应用价值,对于燃料的质量控制和能源利用效率的提高起着至关重要的作用。
通过以上的介绍,相信大家对热量表的工作原理有了更深入的了解。
热量表作为一种重要的测量仪器,在能源领域有着广泛的应用前景,它的工作原理也为我们提供了更多的思考和探索空间。
希望本文能够帮助大家更好地理解热量表的工作原理,为相关领域的研究和应用提供一些参考和帮助。
序号项目第一代热表(机械表)第二代热表(超声波表)第三代热表(SST创新技术)1流量计发展情况1 用热水表或冷水表改装做为旋翼式热量表流量计机表,工艺粗糙,误差较大,由于国内水质太差,其长期可靠性根本经不起实际工况考验,不符合计量使用,但价格较低,有一定市场。
2 国家采取热计量后,各地的热计量表生产企业如雨后春笋般一下子冒出来几百家,其技术基本是大家相互模仿,没有真正投入研究,其产品基本属于拼凑组装,采用伪劣传感器电子元件,跑、冒、滴、漏时有发生,性能根本无法投入到实际计量中使用,很多生产厂家为了省钱甚至没有真正进行出厂检测环节。
3 积分仪部分基本属于拿来主意拼装而成,密封性极差。
4 经销商销售较多,鱼龙混杂,售后服务问题较多。
5 热量表安装上后会在一定程度上影响供热,不太适合于国内的供热水系统1 超声波流量计技术源于欧洲,目前大规模的应用于在自来水表的流量检测,随着第一代热量表的问题暴露后,多个厂家开始研究和仿制超声波流量检测技术,并用于热量表的流量检测中。
2 超声波表技术在国内的应用发现,供热系统的水质会引起超声波反射片腐蚀积垢,并引起超声波信号变弱甚至信号丢失的问题,导致无法计量。
3 超声波检测技术在供热系统的应用还需要进一步的完善,否则将会在热量表进入计费阶段引起不必要的麻烦。
4 超声波热量表在实际使用中对供热的影响较小,但由于结垢的问题,热量表流量计需要定期进行清洗,需要投入大量的人力物力。
超声波热量表在一定程度上满足了供热的目标但计量目标却很难实现。
1 SST技术是通过总结第一代和第二代热量表的共同优缺点,全新开发的新技术热量表。
2 SST技术是一种全新材料生产的符合中国供热水质的新型产品,其特点是:防水性强、防堵塞、寿命长、压损小、安装方便、无磁材料、对称结构、直通管路、横向双置信号采集系统、任意方向安装。
3 采用无磁技术进行流量检测,能有效的防止水质不好对信号传输的影响4 SST技术热量表在应用中对供热不会有影响,同时稳定的信号处理方式能实现长久的精准计量,同时满足了供热、计量的双重目标。
热量表流量传感器若干技术问题初探
洪军;宋光威
【期刊名称】《中国计量》
【年(卷),期】2004()9
【总页数】3页(P55-56)
【关键词】热量表;水表;热水;用热量;建设部;小口径;流量计;产品;价格;国内外【作者】洪军;宋光威
【作者单位】北京鸿豪兴达仪表有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】T-65;TU832
【相关文献】
1.中国热量表及其国产化的若干理论和技术问题 [J], 王树铎;;;;
2.对热量表流量传感器若干技术问题之初探 [J], 宋光威;洪军;王战锋
3.中国热量表及其国产化的若干理论和技术问题 [J], 王树铎
4.热量表流量传感器耐久性试验装置的研制 [J], 朱江
5.热量表国产化的若干理论和技术问题 [J], 任中华
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各种流量计的工作原理流量计是广泛应用于工业生产中的一种仪器,用于测量液体、气体或蒸汽的流量。
根据其工作原理的不同,流量计可以分为多种类型,包括机械式流量计、涡街流量计、超声波流量计、电磁流量计和质量流量计等。
1.机械式流量计机械式流量计是使用传统机械结构测量流体流量的一种流量计。
其工作原理基于测量流量带来的力的平衡。
机械式流量计通常包括一个流量管道和一个浮子。
当液体或气体通过流量管道时,会对浮子产生一个向上的浮力,同时也会受到重力和阻力的作用。
通过浮子的位置可以判断流体的流量大小。
机械式流量计结构简单,但精度较低。
2.涡街流量计涡街流量计是一种利用涡旋的现象来测量流体流量的流量计。
其工作原理基于流体通过具有特殊形状的装置时,会形成交替出现的旋涡。
涡街流量计通常包括一个稳定器、一个传感器和一个处理单元。
稳定器用于将流体的流速变为一个稳定的速度,传感器通过检测涡旋的频率来确定流体的流量。
涡街流量计精度较高,适用于各种液体和气体的测量。
3.超声波流量计超声波流量计是一种使用超声波信号来测量流体流量的流量计。
其工作原理基于超声波经过流体时的传播时间会受到流体流速的影响。
超声波流量计通常包括一个发射器和一个接收器。
发射器向流体发出一束超声波信号,并通过接收器接收反射回来的超声波信号。
根据接收到的信号的变化来确定流体的流速和流量。
超声波流量计可适用于各种液体和气体的测量,并且具有较高的精度。
4.电磁流量计电磁流量计是一种使用磁场来测量流体流量的流量计。
其工作原理基于当液体通过导电性管道时,会形成垂直于流体流向的磁场。
电磁流量计通常包括一个发生器和两个传感器。
发生器施加一个电磁场到流体中,两个传感器测量流体中的电势差。
根据电势差的变化来确定流体的流速和流量。
电磁流量计适用于导电性液体的测量,并且具有较高的精度。
5.质量流量计质量流量计是一种直接测量流体质量流量的流量计。
其工作原理基于测量流体通过管道单位时间内的质量变化。
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山东省供热计量产品推荐目录(第一批)
一、国产热量表
1、威海震宇智能科技有限公司
ZY型智能机械式热量表(带远传功能)
2、威海市天罡仪表有限公司
RC型超声波热量表(带远传功能)
3、青岛海纳电气自动化系统有限公司
海威茨SST型机械式热能表(带远传功能)
4、山东力创科技有限公司
LCR型机械式热量表(带远传功能)
5、天津市光大伟业计量仪表技术有限公司
RL型超声波热量表(带远传功能)
二、进口热量表
1、山东荷德鲁美特表计有限公司
SHARKY型超声波热量表(带远传功能)
2、兰吉尔仪表系统(珠海)有限公司
2WR6型、UH50型超声波热量表(带远传功能)
三、流温法
山东联强节能科技有限公司
QEM热量分摊系统(准恒流焓差法热量分配分摊系统)
四、温度法
北京晟龙世纪科技发展有限责任公司
WDRB型温度法热计量分配系统
五、温控装置
1、欧文托普阀门系统(北京)有限公司
AZ型散热器恒温阀
2、烟台好享水暖仪表有限责任公司
HX型散热器恒温阀
3、丹佛斯(上海)自动控制有限公司
RA型散热器恒温阀。
机械热量表的分类及结构类型是怎么样的机械热量表,也称机械秤式热量计,是测量燃料热值的一种常用仪器。
它的工作原理是通过测量燃料热值燃烧时生成的热量来推算燃料的热值。
机械热量表根据测量技术和结构形式的不同,可以分为多种类型。
机械热量表的分类根据测量原理,机械热量表可以分为直接测定式和间接计算式两种类型。
直接测定式机械热量表是通过将一定量的燃料燃烧,将产生的热量通过流过燃料的水进行冷却的方式进行测定。
在直接测定式机械热量表中,常用的有下列两种:•加水法机械热量表:将燃料燃烧后所得到的热量通过一定量的水进行冷却,并测定从水的温度变化中得到的热量。
•直接燃烧法机械热量表:将燃料直接燃烧的方式测定燃料的热值。
间接计算式机械热量表是通过测量燃料热值燃烧时产生的热量,间接计算得到燃料的热值。
在间接计算式机械热量表中,常用的有下列两种:•加热值法机械热量表:使用一定量的燃料通过加热架来间接计算燃料的热值,加热架是一种多孔矿质材料,通过通入氧气促进燃料燃烧,燃烧时放出的热量被传递给加热架继而导致温度的升高,在通过测量温度变化来计算出燃料的热值。
•恒压降法机械热量表:通过测定恒定的气流在特定条件下流过燃料所产生的压差,从而测定燃料的热值。
此外,机械热量表还可以根据其结构形式分为多种类型。
机械热量表的结构类型机械热量表的结构类型主要分为以下三种:•流水式机械热量表:燃料在一定的速度下流经热量计,通过测定流过热量计前后水的温度变化来计算燃料的热值。
流水式热量计适用于燃料流量较大的场合,如大型锅炉等。
•外置式机械热量表:燃料样品加热在热量计内进行燃烧,产生的热量被传导到热量计外壳,在通过测量外壳温度变化计算燃料的热值。
外置式机械热量计适用于燃料流量较小的场合,如瓶装液化气等。
•双壳式机械热量表:燃料样品在燃烧室内燃烧,产生的热量传递到内外壳之间的水,最后通过测量水温变化计算燃料的热值。
双壳式机械热量计适用于燃料流量较小而热值较高的场合,如石油等化工原料。
流量计种类及流量计工作原理流量计是一种用于测量流体通过管道或开放河道的流量的仪器。
它广泛应用于工业、农业和环境保护等领域。
根据其测量原理和工作方式的不同,流量计可以分为多种类型,包括机械式流量计、电磁式流量计、超声波流量计、涡街流量计、热式流量计等。
下面将对每种类型的流量计及其工作原理进行详细介绍。
1.机械式流量计机械式流量计是以几何测量的方法来测量流体流量的一种流量计。
常见的机械式流量计包括涡轮流量计、浮子式流量计和节流装置等。
a.涡轮流量计:涡轮流量计利用流体经过涡轮时产生的转速来间接测量流量。
流体经过装置中的涡轮时,涡轮会受到流体的冲击力而转动,通过计数转速来计算流体的流量。
b.浮子式流量计:浮子式流量计是一种简单且常见的流量计。
它利用浮子的上下浮动来反映流体流量的大小。
当流体流过流量计时,流体的流速和流量将使浮子的位置上下浮动,通过观察或传感器检测浮子的位置来测量流量。
c.节流装置:节流装置通过管道中设置一个孔径较小的节流装置,使流体通过孔径时的流速增加,从而间接测量流体流量。
节流装置的常见类型包括孔板、喷嘴和比例阀等。
2.电磁式流量计电磁式流量计是利用涡电势或霍尔效应来测量导电流体流量的一种流量计。
它适用于液体和气体的测量,并且具有高精度和可靠性的特点。
电磁式流量计通过在管道中施加一个磁场,当导电流体流过时,会产生感应电动势。
通过测量感应电动势的大小来计算流体的流量。
电磁式流量计通常由两个电极和两个电磁线圈组成。
当流体流过时,电极感应到的感应电动势大小与流体流速和流量成正比。
3.超声波流量计超声波流量计是利用超声波传播速度和频率的变化来测量流体流量的一种流量计。
它适用于各种液体和气体的流量测量,并且具有无压力损失、无移动部件和高测量精度等优点。
超声波流量计通过发射超声波穿过管道时的传播速度和频率的变化来计算流体的流量。
超声波传感器安装在管道上下游,根据超声波的传播时间和频率的变化来测量流体流量。
机械式、超声波式、电磁式三种热量表性能对比分析任何仪表的基本性能、功能和使用质量基本上都取决于仪表的基本工作原理、仪表的整体设计方案、仪表的制造加工工艺以及仪表如何正确安装适用。
当前热量表市场已经形成产品的主要类型的热量表有机械式热量表、电磁式热量表、超声波式热量表三种。
一、三种主要类型热量表基本性能好和功能优缺点对比机械式、超声波、电磁式三种热量表比对二、对比的具体说明1.机械式热量表(用机械叶轮式流量计检测载热流体流量)(1)优点❒结构和生产工艺简单,因此价格低廉。
❒功耗相对低,可采用内置式锂电池供电。
(2)缺点❒易损件较多,可动部件叶轮的存在极易造成其本身及测量腔体结垢,甚至堵塞,尤其水质量差时更为严重,工作可靠性和稳定性较低。
❒可动部件叶轮轴心在较长时间或较高流速运行后极易磨损,水质带有腐蚀性时尤为突出,因此工作的耐久性较低,使用寿命相对较短。
❒其测量腔体内叶轮的存在会产生较大的压力损失,降低了供暖管网输送能力,尤其对旧管网改造带来困难。
❒流量测量精度相对不高,对流体的流速也有一定的要求,流速较低时不能有效计费。
2.超声波热量表(用超声波式流量计检测载热流体流量)(1)优点❒测量管内无可动部件,堵塞不太严重。
❒安装无特殊要求,既可水平安装亦可垂直安装。
❒能满足腐蚀性载热流体对测量的要求。
(2)缺点❒单通道的超声波检测流量,仅对超声波束通过流速场局部采样检测流速(即点速采样),因此流量监测精度不太高,如采用多通道超声波检测方式,价格又相对较高,市场难以承受;❒如果测量管道管壁或超声反射片出现结垢层,致使超声波发生折射或反射,从而极大地影响测量的准确度,甚至于致使信号消失而无法正常工作,因此要求对载热流体作除垢处理。
❒当流体含有较大、过多颗粒或气泡及流体“絮状物”时,超声波信号质量和强度就会下降,从而影响测量的准确度和可靠度,因此水质对超声波热能表的测量性能也有较大的影响。
❒超声波信号在流体中的传播速度及超声换能器性能对温度比较敏感,因此被测流体温度变化对超声波热能表测量准确度有明显影响。
SST技术机械式流量计和热量表
普遍认为,机械式热量表与电磁式热量表、超声波热量表相比,因其存在转动部件(流量计叶轮),使用寿命和测量精度相对低些。
但合理设计出的机械式热量表的使用寿命和测量精度不比电磁式热量表和超声波热量表低,而且机械式热量表回避了二者的诸多劣势,特别是造价远低于二者的突出优势,使其更适合作为我国供暖建筑热计量的主流热量表。
然而,现有机械式热量表受机械式流量计结构及我国供暖水质的制约,存在着严重的技术缺陷,表现为流量计堵塞、磨损、转速信号检测失灵和结垢[1~11]。
因此,笔者提出SST技术构想,解决机械式流量计存在的问题。
本文对采用SST技术的机械式流量计结构及SST技术热量表进行研究。
1 SST技术机械式流量计结构
①对称设计
对称设计就是将机械式流量计设计成对称结构。
机械式流量计主要分为单流束和多流束流量计,二者都采用两段式立轴叶轮结构。
单流束流量计的结构见图1,受进水折流流道结构及两段式立轴叶轮结构的限制,很难设计成对称结构。
多流束流量计的结构见图2,受进水分流通道结构及两段式立轴叶轮结构,尤其是多流束喷口方向的限制,不可能加工成对称结构。
对称设计方案为:不区分流量计的进水管和出水管,即流量计相当于有两个进水管,其中一个进水管根据现场状况选作进水管后,另外一个就自动变成了出水管,见图3。
在两个进水管之间的叶轮腔中安装叶轮,在进水管与叶轮腔之间的过渡段设计为向下收缩的导水喷管,喷管出口的水流喷射方向对着叶轮的叶片。
两个进水管和两个收缩导水喷管以同样的形状和尺寸对称分布在叶轮腔的两侧。
②直通式进出水流道
现有机械式流量计大多为多流束流量计,由于多流束流量计比单流束流量计的流道复杂,存在着多处阻水结构,这些阻水结构表面常成为流体的缓流和滞流区。
因此,多流束流量计比单流束流量计更易结垢。
根据机械式流量计的抗结垢原理,采取直通式进出水流道设计,实现流量计的抗结垢性。
直通式进出水流道设计结构见图3。
直通式进出水流道使流量计中流体通畅流动,具有抗结垢、低压损的特性,避免了单流束流量计侧向水流对叶轮轴产生侧压而导致轴磨损加速。
③独立横轴叶轮
由于我国供暖水中含有杂质,尤其是那些供暖系统难于排出的细小杂质,易导致热量表的测量精度迅速下降,甚至堵塞流量计。
独立横轴叶轮设计结构使流量计的流道拥有足够的空间,含有细小杂质的流体可顺畅通过,解决了以上问题。
独立横轴叶轮结构,见图4。
叶轮由叶片、轮毂、轴套、单根叶轮轴组成,叶片固定在轮毂上,轮毂固定在轴套上,单根叶轮轴贯穿轴套并与轴套成活动连接。
无磁金属片镶嵌在叶片上,定位环起到叶片定位作用,叶轮轴的两端固定在叶轮腔的两侧。
叶轮与叶轮腔底部留有一定的间隙,与直通式进出水流道
管组成防堵塞排污通道。
独立横轴叶轮结构采用轻便的叶轮,特别是叶轮轴和轴套采用高耐磨自润滑的非金属材料,轴与轴套之间保持0.
01 mm的微小间隙,该间隙在水中形成水膜,不仅阻止了水中杂质进入轴套内,还大大降低了轴与轴套之间的摩擦。
因此,叶轮轴与轴套间的面接触的磨损程度远小于点接触。
独立横轴叶轮结构中的独立横轴和定位环的安置方式,保证了叶轮不会上下和沿轴向的摆动,使无磁金属片在一个平面内旋转,不会
发生转速信号检测失灵的现象。
独立横轴叶轮结构的顺水流旋转,抑制了水垢形成。
2 SST技术机械式热量表
在SST技术机械式流量计的基础上,采用无磁流量传感器和MSP430系列单片机,集成流量信号采集、供回水温度采集、用热量积算等功能,已成功研制和生产出了适用供暖热计量工程的SST技术机械式热量表。
经过国家级计量监督部门的检验,已认证为高精度的国标二级热量表。
经过耐久性实验及1个供暖期的实际使用,表明SST技术机械式热量表与现有国内外机械式热量表相比,具有防堵塞、抗磨损、防结垢、低压损、稳定性高、精度高和安装灵活的卓越性能,制造成本与其他机械式热量表相当。
3 结论
采用对称设计、直通式进出水流道、独立横轴叶轮结构的SST技术机械式热量表具有防堵塞、抗磨损、防结垢、低压损、稳定性高、精度高和安装灵活的卓越性能,制造成本与其他机械式热量表相当。
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作者简介:李世武(1957- ), 男, 四川开江人, 教授, 博士, 从事热能工程与节能的工作。