熱量?jī)x表的校驗(yàn)

一 概述
在熱量測(cè)量技術(shù)發(fā)展*，熱量校驗(yàn)技術(shù)與設(shè)備和熱量?jī)x表兩大主題是研究的中心。它們好比車子的兩輪，鳥的雙翼，不可分離，密切相關(guān)，共同前進(jìn)。目前阻礙測(cè)量技術(shù)前進(jìn)的恐怕是熱量校驗(yàn)技術(shù)與設(shè)備的滯后，它有主客觀的原因。主觀方面是人們重視還不夠，措施不夠得力；客觀方面是要建設(shè)校驗(yàn)設(shè)備需耗費(fèi)巨大的人力物力，亦非一時(shí)之功。
熱量?jī)x表校驗(yàn)的目的是確定實(shí)際使用時(shí)儀表的特性，但是一般校驗(yàn)又只能在特定條件下（即參考條件亦稱參比條件）校驗(yàn)，這就出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：1）校驗(yàn)介質(zhì)物理性質(zhì)（物性）對(duì)儀表特性的影響；2）流體流動(dòng)特性對(duì)儀表特性的影響；3）熱量量值的溯源性和*性。只有解決了這幾個(gè)問(wèn)題才能使實(shí)驗(yàn)室校驗(yàn)得到的儀表特性轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)的儀表特性。

二 校驗(yàn)的目的和方法

（一）校驗(yàn)的目的
（1）儀表開發(fā)研制的試驗(yàn)
儀表開發(fā)研制一般要經(jīng)過(guò)若干階段，從模型、樣機(jī)到正式產(chǎn)品。這時(shí)試驗(yàn)的目的是找出儀表特性的數(shù)學(xué)模型，確定儀表的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，確定需要采用的測(cè)量器具和測(cè)量方法。這些都要進(jìn)行試驗(yàn)和探索，它為制訂產(chǎn)品的技術(shù)文件打下基礎(chǔ)，這些試驗(yàn)可稱為計(jì)量研究。
（2）儀表產(chǎn)品出廠及使用中的校驗(yàn)
儀表產(chǎn)品出廠及使用中的校驗(yàn)，無(wú)論校驗(yàn)設(shè)備或校驗(yàn)方法都在技術(shù)文件（標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程）中詳細(xì)規(guī)定了，這種校驗(yàn)可稱為標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量。一般校驗(yàn)項(xiàng)目于主要特性等少數(shù)項(xiàng)目，如準(zhǔn)確度、重復(fù)性及壓力損失等。
（二）熱量校驗(yàn)的方法
熱量校驗(yàn)的方法由直接測(cè)量流量和溫差測(cè)量組成。
（1）本裝置采用直接測(cè)量流量法
直接測(cè)量法就是將被測(cè)量與同種類的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的測(cè)量方法。儀表在流量校驗(yàn)裝置（亦稱流量標(biāo)準(zhǔn)裝置）上進(jìn)行校驗(yàn)，裝置上有流量標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)量）可以進(jìn)行比較。目前大多數(shù)流量計(jì)都是用這種方法進(jìn)行檢驗(yàn)，如容積式、電磁式、渦輪式、渦街式、超聲、質(zhì)量流量計(jì)等。這種方法亦稱實(shí)流校驗(yàn)，濕式校驗(yàn)等。
（2）溫差檢驗(yàn)方法
本裝置采用雙溫區(qū)恒溫水浴槽及標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻，對(duì)溫度傳感器Pt1000或Pt500進(jìn)行檢驗(yàn)。

熱量表檢定裝置特點(diǎn)如下：


三 熱量校驗(yàn)裝置

校驗(yàn)裝置的功用

一臺(tái)熱量表從開始研制到投入使用需要確定儀表特性等許多情況，這些大都要靠試驗(yàn)來(lái)求得。校驗(yàn)裝置應(yīng)滿足這些試驗(yàn)要求。影響流量計(jì)特性大致有三個(gè)方面：1）儀表本身參數(shù)，包括幾何尺寸，機(jī)械和電氣特性等；2）流體流動(dòng)特性，如管道內(nèi)流速分布、流動(dòng)旋渦、湍流度、脈動(dòng)情況等；3）流體性質(zhì)和工作狀態(tài)，包括熱力學(xué)性質(zhì)（溫度、壓力、密度等），介質(zhì)
性質(zhì)（粘度、表面張力等）及其他物理性質(zhì)（聲、光、電學(xué)性質(zhì)）。為了滿足*方面特性的試驗(yàn)，需要各種機(jī)械、電氣測(cè)試設(shè)備及儀器。
如介質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)（密度、壓縮系數(shù)）及等熵指數(shù)對(duì)熱量的特性有很大影響，采用水（H2O）作為試驗(yàn)介質(zhì)，便于變化所需要的特性范圍。因?yàn)樗℉2O）在中等壓力、常溫條件下壓縮系數(shù)及等熵指數(shù)的變化，與現(xiàn)實(shí)供熱工藝*，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好。
流體流動(dòng)特性的影響與儀表工作原理有關(guān)，管道內(nèi)流速分布畸變與旋轉(zhuǎn)流對(duì)同一臺(tái)熱量表可能起相反的作用，而不同熱量表對(duì)流速分布畸變與旋轉(zhuǎn)流的反應(yīng)亦不一樣。因此建立特定流動(dòng)特性的試驗(yàn)裝置是迫切需要的。
熱量校驗(yàn)裝置的功用大致有：1）進(jìn)行熱量表特性試驗(yàn)，研究熱量表在實(shí)驗(yàn)室條件下和現(xiàn)場(chǎng)條件下靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，確定熱量表準(zhǔn)確度、測(cè)量范圍、適應(yīng)的工作狀態(tài)、穩(wěn)定性、可靠性及使用期限等技術(shù)指標(biāo)，使熱量表可定型生產(chǎn)，它是熱量表生產(chǎn)的主要檢驗(yàn)設(shè)備；2）對(duì)熱量表在現(xiàn)場(chǎng)使用中由于介質(zhì)性質(zhì)及流動(dòng)特性不同而引起的特性變化進(jìn)行研究，找出修正方法；3）作為熱量單位量值統(tǒng)一與傳遞的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它稱為熱量單位量值復(fù)制系統(tǒng)，使各部門的熱量量值保持準(zhǔn)確和*。
校驗(yàn)裝置的類型
校驗(yàn)裝置的種類繁多，至今沒有*的分類原則，熱量表檢驗(yàn)裝置的核心是熱水流量的校驗(yàn)。
熱水流量校驗(yàn)裝置如下圖所示。它代表不可壓縮流體（液體），是發(fā)展歷史悠久，設(shè)計(jì)及工藝完善的一種流量校驗(yàn)裝置，是用于復(fù)制流量單位量值的標(biāo)準(zhǔn)裝置。裝置各部分都進(jìn)行過(guò)深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，積累了很豐富的技術(shù)資料。世界各國(guó)皆建有高一級(jí)精確度的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置用于統(tǒng)一和傳遞本國(guó)的流量量值。

標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）頒布ISO 4185（1980）《封閉管道中液體流量測(cè)量——稱量法》，ISO 8316（1987）《封閉管道中液體流量測(cè)量——容積法》和ISO 9368—1（1990）《封閉管道中液體流量測(cè)量——稱量法裝置校驗(yàn)程序：*部分靜態(tài)稱量法》。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包括裝置工作原理、各主要組成部分、試驗(yàn)方法程序、不確定度的評(píng)定方法等，它是液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的總結(jié)。
我國(guó)亦頒布有水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程：JJG 164—86《靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》、JJG 217—89《動(dòng)態(tài)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置試行檢定規(guī)程》、JJG 585—89《高壓水表檢定規(guī)程》和JJG 686—90《熱水表試行檢定規(guī)程》等。水流量校驗(yàn)裝置在日常生活活動(dòng)中占有主要的地位，液體流量計(jì)出廠校驗(yàn)就在這種裝置上進(jìn)行。
關(guān)于熱量表校驗(yàn)裝置歐洲制定了EN1431標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也出版了CJ128—2007 《熱量表》標(biāo)準(zhǔn)和JJG225—2001檢驗(yàn)規(guī)程。