產地類別 | 國產 | 產品種類 | 電磁 |
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價格區間 | 面議 | 介質分類 | 液體 |
產品簡介
詳細介紹
電磁冷熱量表軟件特點:
1、本系統可對每個測量點的用熱情況查詢、統計、分析并以圖表或曲線的形式顯示出來,使用戶可以方便的對各測量點的用熱進行管理,及時掌握熱量表數據的突變和異常,通過數據分析監測管網的漏損情況;
2、當測量點用熱情況發生異常或現場熱量表電池電量不足時,本系統可發出報警信息;
3、可設定不同級別的多個操作員,起到數據分級管理,并實現網絡數據共享;
4、本系統引入了數據備份等更多人性化管理。
原理簡介:
HLDER電磁冷熱量表由流量傳感器,溫度傳感器和轉換器三大部分組成,流量測量原理是基于法拉第電磁感應定律。傳感器典型結構如下圖所示測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管,兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內表面基本齊平,測量管上下裝有勵磁線圈。
流量測量部分:轉換器向流量傳感器勵磁線圈提供穩定的勵磁電流,流量傳感器電極檢出電動勢并通過電纜送至轉換器,前置放大器將傳感器感應的電動勢放大、轉換成標準的電流信號或頻率信號,便于流量的顯示、控制與調節。
勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產生一磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導率的液體流經測量管,將切割磁力線感應出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B、測量管內徑d與平均流速V 的乘積。
溫度測量部分:轉換器通過連接安裝在入口管道和出口管道的溫度傳感器,測量出入口和出口介質的溫度焓值差,帶人公式計算出系統所釋放或吸收的熱能量式中K,d為常數,由于勵磁電流是恒流的,故B也是常數,則由E=KBdV可知,體積流量Q與信號電壓E成正比,即流速感應的信號電壓E與體積流量Q成線性關系。因此,只要測量出E就可確定流量Q,這就是流量測量部分的基本工作原理。
根據的流量傳感器和轉換器的裝配方式分為:一體式和分體式兩種結構。
1.幾乎可測任何導電液體
2.測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力變化的影響
3.抗干擾力強,幾乎不受外界干擾
4.儀表內部無任何阻流部件,無壓損,屬于節能型儀表
5.直管段要求低,可在線標定
6.具有自檢和自診斷功能,方便檢修
7.在現場可根據用戶實際需要在線修改量程
顯示單位可選
1.流量積算單位
熱表顯示器為9位計數器,zui大允許計數值為999999999。使用積算單位為:m3(立方米)。
流量積算當量為:0.001m3、 0.010m3、 0.100m3、 1.000m3 ;
2.熱量積算單位
熱表顯示器為9位計數器,zui大允許計數值為999999999。使用熱量積算單位為:MJ、GJ、KWh、MWh。
熱量積算當量為:0.001MJ、 0.010MJ、 0.100MJ、 1.000MJ
0.001GJ、 0.010GJ、 0.100GJ、 1.000GJ
0.001 KWh、 0.010 KWh、 0.100 KWh、 1.000 KWh
0.001 MWh、 0.010 MWh、 0.100 MWh、 1.000 MWh
注意:KWh、MWh單位是只能顯示8位有效數字,累計zui大99999999
儀表口徑計算與能量計算
1.流量量程范圍確認
一般工況流量計被測介質流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應不小于0.2m/s,zui高應不大于8m/s。在量程Q已確定的條件下,即可根據上述流速V的范圍決定流量計口徑D的大小,其值由下式計算:
Q=π D² V/4
Q:流量(m3/h) D:管道內徑 V:流速(m/h)
電磁流量計的量程Q應大于預計的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計滿量程刻度的50%為宜。
2.熱量計算方法
電磁熱表遵循中華人民共和國城鎮建設行業標準CJ128—2007。
水流經在熱交換系統中安裝的整體式熱量表或組合式熱量表時,根據流量傳感器給出的流量和配對溫度傳感器給出的供回水信號,以及水流經的時間,通過計算器計算并顯示該系統所釋放或吸收的熱能量。其基本公式為:
式中:Q—系統釋放或吸收的熱量,單位為J; qm—流經熱量表的水的質量流量,單位為kg/h;
qv—流經熱量表的水的體積流量,單位為m3/h; ρ—流經熱量表的水的密度,單位為kg/m3;
Δh—在熱交換系統進口和出口溫度下水的焓值差,單位是J/kg; τ—時間,單位為h。
公式中的密度和焓值應符合CJ128-2007標準附錄A中的規定。當溫度為非整數時,應進行插值修正。
3.參考流量范圍(量程比20:1)
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑 | 流量范圍(m3/h) | 口徑 | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.32-6.36 | φ200 | 56.52-1130.40 | φ1000 | 1413.00-28260.00 |
φ20 | 0.57-11.30 | φ250 | 88.31-1766.25 | φ1200 | 2034.72-40694.40 |
φ25 | 0.88-17.66 | φ300 | 127.17-2543.40 | φ1400 | 2769.48-55389.60 |
φ32 | 1.45-28.94 | φ350 | 173.09-3461.85 | φ1600 | 3617.28-72345.60 |
φ40 | 2.26-45.22 | φ400 | 226.08-4521.60 | φ1800 | 4578.12-91562.40 |
φ50 | 3.53-70.65 | φ450 | 286.13-5722.65 | φ2000 | 5652.00-113040 |
φ65 | 5.97-119.40 | φ500 | 353.25-7065.00 | φ2200 | 6838.92-136778 |
φ80 | 9.04-180.86 | φ600 | 508.68-10173.60 | φ2400 | 8138.88-162777 |
φ100 | 14.13-282.60 | φ700 | 692.37-13847.40 | φ2600 | 9551.88-191037 |
φ125 | 22.08-441.56 | φ800 | 904.32-18086.40 |
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φ150 | 31.79-635.85 | φ900 | 1144.53-22890.60 |
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4. 熱量表一般應具備以下技術要求[1]: ① 總體精度達到OIML一R75規定的4級標準; ② 流量計部分的精度,誤差<3%; ③ 溫度傳感器采用鉑電阻測溫元件,符合IEC一751標準并精確配對,當供回水的溫度差在6℃以內時,測量誤差<0.1℃; ④ 熱量表具備熱焰和質量密度修證的功能,誤差小于0.5%; ⑤微功耗的設計,內藏電池可以連續工作5年。 現在中國市場上的國外熱量表技術成熟,標準化程度高,但是價格昂貴。我國對熱量表的需求量大,研制開發低成本、符合標準的熱量表是大勢所趨。本文以熱量表熱量計量原理為基礎,介紹了幾種常用的熱量計量方法,分析比較了各自的優缺點,詳細討論了具有k系 數補償功能的熱量計量方法,該方法實現了k系數的溫度和壓力在線補償,因而具有較高的精度。 1熱量計量原理 熱量表是一種適用于測量在熱交換環路中,載熱液體所吸收或轉換熱能的儀器,熱量表用法定的計量單位顯示熱量[1]。熱量表又稱熱能表、熱能積算儀,既能測量供熱系統的供熱量又能測量供冷系統的吸熱量。 將一對溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上,流量計安裝在流體入口或回流管上(流量計安裝的位置不同,zui終的測量結果也不同),流量計發出與流量成正比的脈沖信號,一對溫度傳感器給出表示溫差的模擬信號,熱量表采集來自三路傳感器的信號,利用積算公式算出熱交換系統獲得的熱量。熱量表系統原理圖如圖1所示。 圖l熱量表熱量計量系統原理圖 傳熱量一般由載熱流體的質量、比熱容和溫度變化等因素決定。對熱量表來說,進出口的焓值還與時間成比例。國內熱量表一般采用焓差法計算熱量。焓差法的傳熱公式為 Q= (1) 也可以表示為 Q= (2) 式中:Q為釋放熱量,kj或kW•hqm為質量流量,kg/s; h為進出口焓差,kj/kg; k為熱交換系數,kW•h/m3•℃; t 為時間,s; 為進出口溫差,℃;qv為累積流量,m3. 目前,國產熱量表的熱量計量方法基本可以分為以下幾種: ①直接焓差法 式中:Cpf,Cpr為入口與出口的定壓比熱容;qv, qm為瞬時體積流量、瞬時質量流量 , 為入口與出口溫度下的載熱流體密度; , 為入口與出口的溫度. 該公式計算簡單,只要根據實測溫度 與 查表得Cpf,Cpr, 和 等4個常數,代入式(3)即可[2].顯然,溫度測量精度越高,數據表所占的存儲空間越大.并且,對于實測溫度,需要采用線性插值等近似計算技術,通過搜索與其距離zui近的點計算相應的焓值,從而得出瞬時熱量.但這一方法會帶來人為誤差. ②常系數焓差法 式中:Cp為定壓比熱宿容,Cp為常數,使得程序的計算量減少,計算速度大大加快.但是由于流體的密度 進行溫度修正.同時由于不能對Cp進行在線溫度補償,該方法的溫度適應性較差,不適宜于作為戶用型熱表的熱量計算方法. ③分段式k系數法 式中:k是熱交換系數,當壓力一定時,它隨溫度而變化,將其按回水溫度進行分類[4]: r< 1, k=k1 ; 1< r< 2 , k=k2 ; r> 2 , k=k3 . 該方法將熱交換系數量化為三個分段常數,在一定程度上對其進行了溫度修正.式中三個關鍵常數憑經驗來確定,而且溫度區間劃分較粗,溫度適應性依然較差.因此,分段式k系數法僅適用于對熱量計量的精度要求不高,溫度變化也較小的情況. 以上無論是焓差法抑或分段式k系數法都可以達到一定的精度,但是其計量方法和計量精度均達不到OIML-R75規程和EN1434歐洲標準等標準的規定。 ④k系數償法 k系數補償法實現了熱指數的在線溫度和壓力補償,大幅度提高了熱量計量的精度。OIML-R75規程和EN1434歐洲標準都對熱系數k如何計算有明確的說明[1]。 在載熱介質一定的熱交換回路中,熱系數是壓力、溫度的函數,可以按下式計算: 式中:q( i)為入口溫度或出口溫度下載熱流體的流量: f, r為入口溫度,出口溫度;Cp( )為簡化計算,引入如下參數: 式中:u= / c1,為比溫度; =p/pc1,為比壓力; (u, )為比自由焓,即吉布斯函數(Gibbs function); c1=647. 3K,pc1=22120000J/m3, 表示載熱介質為水時選取的參考溫度、參考壓力、參考容積[5]。由式(6)、式(7),并引入相應的比參數,熱系數為 或 式中:q( i)/qc1=[ / ]ui ; i=r or f。 (10) 比自由焓 (u, )的函數關系式如下: 其中, 均為常系數,取值參見文獻[5]。根據吉布斯函數[見式(11)],以及(9)和式(10)即可得到不同溫度、壓力下的熱系數。例如,已知壓力為1標準大氣壓,入口溫度70℃、出口溫度65℃,流量計安裝在回水管時對應的熱系數,具體計算如下: 比溫度 u= = =0.5224; 比壓力 = = =0. 00458 代入以上公式解得 k=1. 141117kW • h • (m3 •℃)-1 圖2給出了在流量計安裝在回水管,壓力為0.6MPa, 溫差為10~40℃時,熱系數與入水溫度的關系曲線。由圖2可以看出,在工作壓力和溫差保持不變的情況下,入口溫度越高,熱系數越低;入口溫度保持不變時,溫差越大,熱系數越大。 圖2壓力為0.6KPa時,熱系數k隨進、出口溫度變化曲線 圖3a表示流量計安裝在回水管,進口溫度保持50℃、溫差在10~40℃時,熱系數與壓力關系曲線;圖3b為流量計安裝在回水管,進出口溫差保持10℃,進口溫度在60~90℃變化情況。由圖3可以看出,壓力在允許范圍內的變化對熱系數的影響不大,當溫度或溫差一定時,熱系數隨壓力基本保持不變[6]。因為熱量表的實際工作環境近似于定壓狀態,所以可以認為吉布斯函數近似是溫度(入水與回水溫度)的函數。溫度和流量分別通過溫度傳感器和流量傳感器來測量。 圖3 熱系數隨壓力的變化曲線 2 傳感器 2.1溫度傳感器 溫度敏感元件采用鉑電阻Pt500或Pt1000,在0~630.75℃的溫度范圍內,鉑電阻的阻值與溫度的關系式為 Rt=R0(1+a +b 2) 式中:a=3. 96847×10-3/℃;b=-5. 847×10-7/℃2。顯然,由鉑電阻的阻值很難直接求解出溫度值,可以使用表格法線性插值法進行溫度的標度變換。即將測得的電阻值與表格內電阻值進行比較,直到Rn