一、熱能表及其檢定方法的基本情況和存在的問題

熱能表的檢測(cè)方法和檢定設(shè)備在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r與熱能表產(chǎn)品相比緩慢，尤其是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，熱能表檢定設(shè)備目前尚無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)家質(zhì)檢總局編制的《熱能表檢定裝置校準(zhǔn)規(guī)范》尚未頒布實(shí)施。
 

國(guó)內(nèi)熱能表檢定裝置的研制部門大都是在參照國(guó)外熱能表檢定裝置的基礎(chǔ)上研制的，測(cè)量原理都是采用標(biāo)準(zhǔn)表法和質(zhì)量法相結(jié)合，功能包括自動(dòng)設(shè)定流量點(diǎn)和溫度點(diǎn)，自動(dòng)讀取檢定數(shù)據(jù)(如管道的溫度、壓力、壓差等參數(shù))，自動(dòng)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，做出檢定評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)儀表的串聯(lián)檢定。但是，在一些關(guān)鍵功能方面，國(guó)內(nèi)的熱能表檢定裝置及其檢定方法的科學(xué)性和自動(dòng)化程度都有待提高，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是缺乏光電通信接口；二是缺乏對(duì)熱能表儀表系數(shù)的自動(dòng)修正能力。
 

這一因素直接影響熱能表檢定的兼容性和檢定效率，使得檢定工作勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低而無法完成批量檢定任務(wù)。國(guó)內(nèi)目前的狀況是熱能表普遍缺乏通信接口，在利用熱能表檢定裝置進(jìn)行流量檢定的時(shí)候，通常都是從熱能表內(nèi)部引出一根脈沖信號(hào)線，通過熱能表檢定裝置讀取流量傳感器的脈沖信號(hào)進(jìn)行流量誤差的評(píng)定。無論計(jì)量監(jiān)督部門還是熱能表生產(chǎn)企業(yè)，采用這種做法的后果是:第一，由于上述讀取脈沖只能實(shí)現(xiàn)只讀的模式，對(duì)熱能表的檢定缺乏對(duì)儀表系數(shù)的自動(dòng)修正能力，儀表系數(shù)的修正不可避免的還要人工進(jìn)行；第二，在進(jìn)行誤差評(píng)定時(shí)，熱能表的編號(hào)需要人為輸入；第三，配對(duì)溫度傳感器的溫度無法自動(dòng)修正，需要人為輸入修正系數(shù)和儀表編號(hào)。這樣就容易出現(xiàn)儀表編號(hào)和誤差評(píng)定結(jié)果混淆的現(xiàn)象，此外，當(dāng)熱能表檢定不合格時(shí)，對(duì)熱能表必須通過手工調(diào)整后再次進(jìn)行誤差特性評(píng)定，后續(xù)工作效率極低、工作量很大，造成檢定效率低下，而且容易引入人為的因素影響最終的檢定結(jié)果。

二、熱能表新型自動(dòng)檢定裝置及其檢定方法

國(guó)內(nèi)目前的熱能表檢定方法需要一套既科學(xué)又先進(jìn)的自動(dòng)檢定裝置來改善，提高檢定效率，杜絕數(shù)據(jù)記錄的人為出錯(cuò)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到解決對(duì)熱能表的批量檢定和有效監(jiān)管，為政府計(jì)量行政部門的執(zhí)法提供技術(shù)支撐。為解決問題，筆者提出如下解決方法:第一，熱能表自動(dòng)檢定裝置必須具有光電讀寫頭，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)具有通信接口及多種通信協(xié)議的熱能表進(jìn)行讀寫和自動(dòng)檢測(cè)；第二，熱能表自動(dòng)檢定裝置必須具有對(duì)熱能表流量和溫度儀表系數(shù)的自動(dòng)修正功能。要使以上兩個(gè)問題均得到解決，我們采用的方法和技術(shù)路線是，根據(jù)熱能表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在滿足CJ128-2000《熱量表》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和JJG225-2001《熱能表》檢定規(guī)程的前提下，按照分量組合檢定法分別對(duì)熱能流量傳感器進(jìn)行儀表系數(shù)的修正和誤差特性的檢定。
 

首先，建立一套熱能表自動(dòng)檢定系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、運(yùn)行控制子系統(tǒng)、環(huán)境控制子系統(tǒng)和輔助設(shè)備等四大部分，各子系統(tǒng)的基本功能如下:
 

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)——通過光電讀寫頭和其他通信接口，采集被檢熱能表的儀表參數(shù)、流量和溫度讀數(shù)以及作為標(biāo)準(zhǔn)表的高精度電子秤和標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度傳感器的讀數(shù)。
 

運(yùn)行控制子系統(tǒng)——通過可編程控制器(PLC)，按照熱能表儀表系數(shù)修正和誤差特性評(píng)定程序，控制各個(gè)電磁閥的開關(guān)，使用于測(cè)試的水能定量地流經(jīng)被檢熱能表并最終流到稱量筒內(nèi)。
 

環(huán)境控制子系統(tǒng)——通過溫度傳感器、壓力變送器檢測(cè)水箱的溫度和管道的壓力，然后利用溫度控制器和變頻器控制儲(chǔ)水箱的溫度和管道的壓力，使得熱能計(jì)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)在符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程的環(huán)境中運(yùn)作。
 

流量傳感器的流量系數(shù)自動(dòng)修正和誤差特性檢定采用質(zhì)量法原理，通過高精度電子秤稱量流經(jīng)被檢熱能表流量傳感器每個(gè)規(guī)定的流量點(diǎn)的真實(shí)水量，然后通過用該水量值分別與通過各個(gè)光電接口讀到的每個(gè)熱能表的流量特征參數(shù)，計(jì)算出每個(gè)表的儀表系數(shù)后，重新通過光電讀寫頭將儀表系數(shù)分別寫入到每個(gè)熱能表進(jìn)行流量?jī)x表系數(shù)的修正。在完成修正工作后，再重新進(jìn)行各個(gè)規(guī)定流量點(diǎn)的誤差特性的自動(dòng)評(píng)定，從而最終得到流量誤差檢定的結(jié)果。

三、結(jié)束語

熱能表新型檢定裝置及其檢定方法的實(shí)現(xiàn)解決了目前缺乏通信接口，特別是缺乏光電通信接口的熱能表檢定裝置檢測(cè)效率較低的問題。該裝置不僅能夠自動(dòng)檢定熱能表的誤差，而且可以對(duì)每個(gè)熱能表的儀表系數(shù)進(jìn)行自動(dòng)修正，在完成儀表系數(shù)的修正后，再進(jìn)行熱能表誤差特性的自動(dòng)評(píng)定，從而真正實(shí)現(xiàn)了修正儀表系數(shù)和檢定誤差特性兩項(xiàng)工作的一次性完成，使得熱能表的生產(chǎn)和檢定工作效率比原來有很大的提高，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱能表的批量檢定，為政府計(jì)量行政部門的有效監(jiān)管提供了保障。