創(chuàng)展同成熱量表技術(shù)說(shuō)明
1 概述
1.1 產(chǎn)品所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域及應(yīng)用領(lǐng)域
創(chuàng)展同成熱計(jì)量表為機(jī)電一體化智能型熱計(jì)量表，計(jì)量以水為媒介的熱交換系統(tǒng)釋放或吸收的熱量。既可用于分戶計(jì)量的采暖供熱系統(tǒng)，也可用于空調(diào)制冷系統(tǒng)（冷熱兼用）。既可安裝在系統(tǒng)的，也可安裝在出口，能夠限度地滿足用戶的需求。
1.2 產(chǎn)品簡(jiǎn)介
充分發(fā)揮自主設(shè)計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和專長(zhǎng)，自行設(shè)計(jì)戶用型、大口徑工業(yè)和民用熱量表。熱量表由流量計(jì)、溫度傳感器和計(jì)算器三部分組成。具有靈敏度高、計(jì)量準(zhǔn)確；功耗、干擾能力強(qiáng)；性能穩(wěn)定、使用；污、腐能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，適合國(guó)情。
顯示功能、實(shí)用，不顯示耗熱量、供水和回水溫度、累計(jì)和瞬時(shí)流量等采暖系統(tǒng)數(shù)據(jù)，還顯示熱計(jì)量表各系統(tǒng)工作狀態(tài)，提示故障，可竊熱。電池工作壽命大于5年。
大口徑熱量表在國(guó)內(nèi)先采用四線制測(cè)量溫度，大了熱量表的計(jì)量。溫度傳感器導(dǎo)線長(zhǎng)度可任意選擇，方便安裝和施工。
1.3 熱計(jì)量表設(shè)計(jì)依據(jù)
中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《熱量表》（CJ128-2000）。
2 技術(shù)要點(diǎn)
創(chuàng)展同成熱計(jì)量表為全自行設(shè)計(jì)，并形成了設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、檢測(cè)相互配套的產(chǎn)品質(zhì)量體系。
2.1 充分利用技術(shù)，自行設(shè)計(jì)流量計(jì)
2.1.1 三維有粘流體動(dòng)力分析技術(shù)
采用國(guó)際的三維有粘流體動(dòng)力分析技術(shù)和全三維實(shí)體造型技術(shù)，了流量計(jì)靈敏度高、計(jì)量準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定，機(jī)械磨損低、壓力損失小、使用壽命長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)加速耐用性300小時(shí)試驗(yàn)，其技術(shù)特性合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ128-2000對(duì)流量傳感器的要求，運(yùn)行穩(wěn)定。
流量測(cè)量采用無(wú)磁傳感器，微功耗、長(zhǎng)壽命、無(wú)磁性元件，不受介質(zhì)水銹的影響，了流量分辨率和流量動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，具有更高的準(zhǔn)確度和性。
2.1.2 污腐技術(shù)
我國(guó)采暖水質(zhì)較差，熱計(jì)量表易被污物堵塞。為污腐性能，以采暖系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)流速為設(shè)計(jì)狀態(tài)，采取優(yōu)化流量計(jì)型腔結(jié)構(gòu)、合理設(shè)置沉積槽等專項(xiàng)技術(shù)措施，并采用新型腐材料，污、腐能力強(qiáng)，適合國(guó)情。
2.1.3 軸與軸承設(shè)計(jì)
選用軸與軸承設(shè)計(jì)，流量計(jì)的性和靈敏度，延長(zhǎng)使用壽命，熱量表的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定。
2.2 計(jì)算器多功能、功耗、干擾
計(jì)算器采用16位功耗CPU和高穩(wěn)定度電壓基準(zhǔn)，功耗低、干擾能力強(qiáng)。
2.2.1 無(wú)時(shí)鐘芯片設(shè)計(jì)
在單片機(jī)內(nèi)部軟件產(chǎn)生時(shí)鐘，既降低了成本，又使運(yùn)行更加穩(wěn)定。采用軟件濾波等技術(shù)措施，了測(cè)量。在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，限度地降低功耗，內(nèi)置電池工作壽命達(dá)8年以上（按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，給出值為大于5年）。
2.2.2 故障實(shí)時(shí)跟蹤顯示
當(dāng)出現(xiàn)無(wú)流量信號(hào)、溫度傳感器短路和斷路、電源欠壓等故障時(shí)，不判斷、顯示故障，還記錄顯示故障發(fā)生的起始時(shí)間，便于分析和處理故障，控制人為損壞。
2.2.3 多功能數(shù)輸
具有脈沖式、RS485、M-BUS等不同方式的遠(yuǎn)傳功能。熱計(jì)量表可以對(duì)控制中心的指令進(jìn)行識(shí)別并正確執(zhí)行。當(dāng)流量傳感器、溫度傳感器及電源出現(xiàn)故障時(shí)，還可向控制中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)送故障時(shí)間、故障類型和故障表的編號(hào)等。
2.3 耗熱量計(jì)算進(jìn)行溫度和流量補(bǔ)償
由于采暖介質(zhì)溫度變化，使與溫度有關(guān)的介質(zhì)密度和焓值也隨之變化。另外，不同溫度環(huán)境下，流量計(jì)的流動(dòng)特性也不同。我們充分考慮了這些因素，采取控制綜合修正技術(shù)方法對(duì)介質(zhì)熱物性參數(shù)和流動(dòng)特性的影響進(jìn)行修正，并且在流量計(jì)全量程范圍內(nèi)對(duì)流動(dòng)特性給予自動(dòng)補(bǔ)償，使得計(jì)算誤差小于±0.2％，此高于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.4 采用國(guó)際新數(shù)據(jù)計(jì)算耗熱量
采用水和水蒸汽特性國(guó)際協(xié)會(huì)新公布的IAPWS-IF97標(biāo)準(zhǔn)確定水的熱物性。而國(guó)外熱量表均執(zhí)行歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1434，其中水的熱物性計(jì)算方法使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公式組織1967年公布的標(biāo)準(zhǔn)IFC—67，誤差較大，不能滿足設(shè)計(jì)要求。
2.5 溫度測(cè)量高
選用高溫度傳感器，由計(jì)算機(jī)配對(duì)，兩個(gè)溫度測(cè)量通道一致性好、高，使得熱量表的小溫差可達(dá)1K。
1 概述
1.1 產(chǎn)品所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域及應(yīng)用領(lǐng)域
創(chuàng)展同成熱計(jì)量表為機(jī)電一體化智能型熱計(jì)量表，計(jì)量以水為媒介的熱交換系統(tǒng)釋放或吸收的熱量。既可用于分戶計(jì)量的采暖供熱系統(tǒng)，也可用于空調(diào)制冷系統(tǒng)（冷熱兼用）。既可安裝在系統(tǒng)的，也可安裝在出口，能夠限度地滿足用戶的需求。
1.2 產(chǎn)品簡(jiǎn)介
充分發(fā)揮自主設(shè)計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和專長(zhǎng)，自行設(shè)計(jì)戶用型、大口徑工業(yè)和民用熱量表。熱量表由流量計(jì)、溫度傳感器和計(jì)算器三部分組成。具有靈敏度高、計(jì)量準(zhǔn)確；功耗、干擾能力強(qiáng)；性能穩(wěn)定、使用；污、腐能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，適合國(guó)情。
顯示功能、實(shí)用，不顯示耗熱量、供水和回水溫度、累計(jì)和瞬時(shí)流量等采暖系統(tǒng)數(shù)據(jù)，還顯示熱計(jì)量表各系統(tǒng)工作狀態(tài)，提示故障，可竊熱。電池工作壽命大于5年。
大口徑熱量表在國(guó)內(nèi)先采用四線制測(cè)量溫度，大了熱量表的計(jì)量。溫度傳感器導(dǎo)線長(zhǎng)度可任意選擇，方便安裝和施工。
1.3 熱計(jì)量表設(shè)計(jì)依據(jù)
中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《熱量表》（CJ128-2000）。
2 技術(shù)要點(diǎn)
創(chuàng)展同成熱計(jì)量表為全自行設(shè)計(jì)，并形成了設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、檢測(cè)相互配套的產(chǎn)品質(zhì)量體系。
2.1 充分利用技術(shù)，自行設(shè)計(jì)流量計(jì)
2.1.1 三維有粘流體動(dòng)力分析技術(shù)
采用國(guó)際的三維有粘流體動(dòng)力分析技術(shù)和全三維實(shí)體造型技術(shù)，了流量計(jì)靈敏度高、計(jì)量準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定，機(jī)械磨損低、壓力損失小、使用壽命長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)加速耐用性300小時(shí)試驗(yàn)，其技術(shù)特性合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ128-2000對(duì)流量傳感器的要求，運(yùn)行穩(wěn)定。
流量測(cè)量采用無(wú)磁傳感器，微功耗、長(zhǎng)壽命、無(wú)磁性元件，不受介質(zhì)水銹的影響，了流量分辨率和流量動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，具有更高的準(zhǔn)確度和性。
2.1.2 污腐技術(shù)
我國(guó)采暖水質(zhì)較差，熱計(jì)量表易被污物堵塞。為污腐性能，以采暖系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)流速為設(shè)計(jì)狀態(tài)，采取優(yōu)化流量計(jì)型腔結(jié)構(gòu)、合理設(shè)置沉積槽等專項(xiàng)技術(shù)措施，并采用新型腐材料，污、腐能力強(qiáng)，適合國(guó)情。
2.1.3 軸與軸承設(shè)計(jì)
選用軸與軸承設(shè)計(jì)，流量計(jì)的性和靈敏度，延長(zhǎng)使用壽命，熱量表的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定。
2.2 計(jì)算器多功能、功耗、干擾
計(jì)算器采用16位功耗CPU和高穩(wěn)定度電壓基準(zhǔn)，功耗低、干擾能力強(qiáng)。
2.2.1 無(wú)時(shí)鐘芯片設(shè)計(jì)
在單片機(jī)內(nèi)部軟件產(chǎn)生時(shí)鐘，既降低了成本，又使運(yùn)行更加穩(wěn)定。采用軟件濾波等技術(shù)措施，了測(cè)量。在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，限度地降低功耗，內(nèi)置電池工作壽命達(dá)8年以上（按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，給出值為大于5年）。
2.2.2 故障實(shí)時(shí)跟蹤顯示
當(dāng)出現(xiàn)無(wú)流量信號(hào)、溫度傳感器短路和斷路、電源欠壓等故障時(shí)，不判斷、顯示故障，還記錄顯示故障發(fā)生的起始時(shí)間，便于分析和處理故障，控制人為損壞。
2.2.3 多功能數(shù)輸
具有脈沖式、RS485、M-BUS等不同方式的遠(yuǎn)傳功能。熱計(jì)量表可以對(duì)控制中心的指令進(jìn)行識(shí)別并正確執(zhí)行。當(dāng)流量傳感器、溫度傳感器及電源出現(xiàn)故障時(shí)，還可向控制中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)送故障時(shí)間、故障類型和故障表的編號(hào)等。
2.3 耗熱量計(jì)算進(jìn)行溫度和流量補(bǔ)償
由于采暖介質(zhì)溫度變化，使與溫度有關(guān)的介質(zhì)密度和焓值也隨之變化。另外，不同溫度環(huán)境下，流量計(jì)的流動(dòng)特性也不同。我們充分考慮了這些因素，采取控制綜合修正技術(shù)方法對(duì)介質(zhì)熱物性參數(shù)和流動(dòng)特性的影響進(jìn)行修正，并且在流量計(jì)全量程范圍內(nèi)對(duì)流動(dòng)特性給予自動(dòng)補(bǔ)償，使得計(jì)算誤差小于±0.2％，此高于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.4 采用國(guó)際新數(shù)據(jù)計(jì)算耗熱量
采用水和水蒸汽特性國(guó)際協(xié)會(huì)新公布的IAPWS-IF97標(biāo)準(zhǔn)確定水的熱物性。而國(guó)外熱量表均執(zhí)行歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1434，其中水的熱物性計(jì)算方法使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公式組織1967年公布的標(biāo)準(zhǔn)IFC—67，誤差較大，不能滿足設(shè)計(jì)要求。
2.5 溫度測(cè)量高
選用高溫度傳感器，由計(jì)算機(jī)配對(duì)，兩個(gè)溫度測(cè)量通道一致性好、高，使得熱量表的小溫差可達(dá)1K。
