電磁冷熱量表軟件特點(diǎn)：

1,、本系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的用熱情況查詢,、統(tǒng)計(jì)、分析并以圖表或曲線的形式顯示出來(lái),，使用戶可以方便的對(duì)各測(cè)量點(diǎn)的用熱進(jìn)行管理,，及時(shí)掌握熱量表數(shù)據(jù)的突變和異常，通過(guò)數(shù)據(jù)分析監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的漏損情況,；
2,、當(dāng)測(cè)量點(diǎn)用熱情況發(fā)生異常或現(xiàn)場(chǎng)熱量表電池電量不足時(shí),，本系統(tǒng)可發(fā)出報(bào)警信息,；
3,、可設(shè)定不同級(jí)別的多個(gè)操作員,，起到數(shù)據(jù)分級(jí)管理，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享,；
4,、本系統(tǒng)引入了數(shù)據(jù)備份等更多人性化管理。

原理簡(jiǎn)介：

HLDER電磁冷熱量表由流量傳感器,，溫度傳感器和轉(zhuǎn)換器三大部分組成,，流量測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律,。傳感器典型結(jié)構(gòu)如下圖所示測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上,。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平,，測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈。

流量測(cè)量部分：轉(zhuǎn)換器向流量傳感器勵(lì)磁線圈提供穩(wěn)定的勵(lì)磁電流,，流量傳感器電極檢出電動(dòng)勢(shì)并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器,，前置放大器將傳感器感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)放大、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)或頻率信號(hào),，便于流量的顯示,、控制與調(diào)節(jié)。

勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí),，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為Ｂ的工作磁場(chǎng),。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測(cè)量管,，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)Ｅ,。電動(dòng)勢(shì)Ｅ正比于磁通量密度Ｂ、測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積,。

溫度測(cè)量部分：轉(zhuǎn)換器通過(guò)連接安裝在入口管道和出口管道的溫度傳感器,，測(cè)量出入口和出口介質(zhì)的溫度焓值差，帶人公式計(jì)算出系統(tǒng)所釋放或吸收的熱能量式中K,，d為常數(shù),，由于勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù),，則由E＝KBdV可知,，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系,。因此,只要測(cè)量出E就可確定流量Q,，這就是流量測(cè)量部分的基本工作原理。

根據(jù)的流量傳感器和轉(zhuǎn)換器的裝配方式分為：一體式和分體式兩種結(jié)構(gòu),。

1.幾乎可測(cè)任何導(dǎo)電液體

2.測(cè)量不受流體密度,、粘度、溫度,、壓力變化的影響

3.抗干擾力強(qiáng),，幾乎不受外界干擾

4.儀表內(nèi)部無(wú)任何阻流部件，無(wú)壓損,，屬于節(jié)能型儀表

5.直管段要求低,，可在線標(biāo)定

6.具有自檢和自診斷功能，方便檢修

7.在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)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(jì)數(shù)器，zui大允許計(jì)數(shù)值為999999999,。使用積算單位為:m3（立方米）,。

流量積算當(dāng)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(jì)數(shù)器,，zui大允許計(jì)數(shù)值為999999999,。使用熱量積算單位為:MJ、GJ,、KWh,、MWh。

熱量積算當(dāng)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(shù)字,，累計(jì)zui大99999999

儀表口徑計(jì)算與能量計(jì)算

1.流量量程范圍確認(rèn)

一般工況流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下,，zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s,，zui高應(yīng)不大于8m/s。在量程Q已確定的條件下,，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,，其值由下式計(jì)算：

Q=π D² V/4

Q：流量（m3/h）  D：管道內(nèi)徑   V：流速（m/h）

電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜,。

2.熱量計(jì)算方法

電磁熱表遵循中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ128—2007,。

水流經(jīng)在熱交換系統(tǒng)中安裝的整體式熱量表或組合式熱量表時(shí)，根據(jù)流量傳感器給出的流量和配對(duì)溫度傳感器給出的供回水信號(hào),，以及水流經(jīng)的時(shí)間,，通過(guò)計(jì)算器計(jì)算并顯示該系統(tǒng)所釋放或吸收的熱能量,。其基本公式為：

式中：Q—系統(tǒng)釋放或吸收的熱量,，單位為J,；      qm—流經(jīng)熱量表的水的質(zhì)量流量，單位為kg/h,；

           qv—流經(jīng)熱量表的水的體積流量,，單位為m3/h；   ρ—流經(jīng)熱量表的水的密度,，單位為kg/m3,；

      Δh—在熱交換系統(tǒng)進(jìn)口和出口溫度下水的焓值差，單位是J/kg,；        τ—時(shí)間,，單位為h。

公式中的密度和焓值應(yīng)符合CJ128-2007標(biāo)準(zhǔn)附錄A中的規(guī)定,。當(dāng)溫度為非整數(shù)時(shí),，應(yīng)進(jìn)行插值修正。

3.參考流量范圍（量程比20:1）

4. 熱量表一般應(yīng)具備以下技術(shù)要求［１］: ① 總體精度達(dá)到OIML一R75規(guī)定的4級(jí)標(biāo)準(zhǔn); ② 流量計(jì)部分的精度,，誤差＜3%; ③ 溫度傳感器采用鉑電阻測(cè)溫元件,，符合IEC一751標(biāo)準(zhǔn)并精確配對(duì)，當(dāng)供回水的溫度差在6℃以內(nèi)時(shí),，測(cè)量誤差＜0．1℃; ④ 熱量表具備熱焰和質(zhì)量密度修證的功能,，誤差小于0．5%; ⑤微功耗的設(shè)計(jì)，內(nèi)藏電池可以連續(xù)工作5年,。 　　現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上的國(guó)外熱量表技術(shù)成熟,，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，但是價(jià)格昂貴,。我國(guó)對(duì)熱量表的需求量大,，研制開(kāi)發(fā)低成本、符合標(biāo)準(zhǔn)的熱量表是大勢(shì)所趨,。本文以熱量表熱量計(jì)量原理為基礎(chǔ),，介紹了幾種常用的熱量計(jì)量方法，分析比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn),，詳細(xì)討論了具有k系 數(shù)補(bǔ)償功能的熱量計(jì)量方法,，該方法實(shí)現(xiàn)了k系數(shù)的溫度和壓力在線補(bǔ)償，因而具有較高的精度,。 1熱量計(jì)量原理 　　熱量表是一種適用于測(cè)量在熱交換環(huán)路中,，載熱液體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀器，熱量表用法定的計(jì)量單位顯示熱量［１］,。熱量表又稱熱能表,、熱能積算儀，既能測(cè)量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測(cè)量供冷系統(tǒng)的吸熱量。 　　將一對(duì)溫度傳感器分別安裝在通過(guò)載熱流體的上行管和下行管上,，流量計(jì)安裝在流體入口或回流管上(流量計(jì)安裝的位置不同,，zui終的測(cè)量結(jié)果也不同)，流量計(jì)發(fā)出與流量成正比的脈沖信號(hào),，一對(duì)溫度傳感器給出表示溫差的模擬信號(hào),，熱量表采集來(lái)自三路傳感器的信號(hào)，利用積算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量,。熱量表系統(tǒng)原理圖如圖1所示,。 圖l熱量表熱量計(jì)量系統(tǒng)原理圖 　　傳熱量一般由載熱流體的質(zhì)量、比熱容和溫度變化等因素決定,。對(duì)熱量表來(lái)說(shuō),，進(jìn)出口的焓值還與時(shí)間成比例。國(guó)內(nèi)熱量表一般采用焓差法計(jì)算熱量,。焓差法的傳熱公式為 　　　　　　　　?。眩?　　　　　　　　　　　　　　　（１） 也可以表示為 　　　　　　　　　　?。眩?　　　　　　　　　　　　　　?。ǎ玻?　　式中：Ｑ為釋放熱量，kj或kW•hqm為質(zhì)量流量,，kg/s; h為進(jìn)出口焓差,，kj/kg; k為熱交換系數(shù)，kW•h/m3•℃; t 為時(shí)間,，s,； 為進(jìn)出口溫差，℃,；qv為累積流量,，m3． 目前，國(guó)產(chǎn)熱量表的熱量計(jì)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(shí)體積流量、瞬時(shí)質(zhì)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(jì)算簡(jiǎn)單,，只要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度 與 查表得Ｃpf,，Cpr， 和 等４個(gè)常數(shù),，代入式（３）即可［２］．顯然,，溫度測(cè)量精度越高,，數(shù)據(jù)表所占的存儲(chǔ)空間越大．并且，對(duì)于實(shí)測(cè)溫度,，需要采用線性插值等近似計(jì)算技術(shù),，通過(guò)搜索與其距離zui近的點(diǎn)計(jì)算相應(yīng)的焓值，從而得出瞬時(shí)熱量．但這一方法會(huì)帶來(lái)人為誤差． ②常系數(shù)焓差法 　　式中：Ｃp為定壓比熱宿容,，Cp為常數(shù),，使得程序的計(jì)算量減少,，計(jì)算速度大大加快．但是由于流體的密度 進(jìn)行溫度修正．同時(shí)由于不能對(duì)Cp進(jìn)行在線溫度補(bǔ)償,，該方法的溫度適應(yīng)性較差，不適宜于作為戶用型熱表的熱量計(jì)算方法． ③分段式k系數(shù)法 式中：k是熱交換系數(shù),，當(dāng)壓力一定時(shí),，它隨溫度而變化，將其按回水溫度進(jìn)行分類(lèi)［４］： r< 1, k=k1 ; 1< r< 2 , k=k2 ; r> 2 , k=k3 . 　　該方法將熱交換系數(shù)量化為三個(gè)分段常數(shù),，在一定程度上對(duì)其進(jìn)行了溫度修正．式中三個(gè)關(guān)鍵常數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定,，而且溫度區(qū)間劃分較粗，溫度適應(yīng)性依然較差．因此,，分段式k系數(shù)法僅適用于對(duì)熱量計(jì)量的精度要求不高,，溫度變化也較小的情況． 　　以上無(wú)論是焓差法抑或分段式k系數(shù)法都可以達(dá)到一定的精度，但是其計(jì)量方法和計(jì)量精度均達(dá)不到OIML－Ｒ75規(guī)程和EN1434歐洲標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,。 ④k系數(shù)償法 k系數(shù)補(bǔ)償法實(shí)現(xiàn)了熱指數(shù)的在線溫度和壓力補(bǔ)償,，大幅度提高了熱量計(jì)量的精度。OIML－R75規(guī)程和EN1434歐洲標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)熱系數(shù)k如何計(jì)算有明確的說(shuō)明[1],。 在載熱介質(zhì)一定的熱交換回路中,，熱系數(shù)是壓力、溫度的函數(shù),，可以按下式計(jì)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(jiǎn)化計(jì)算,，引入如下參數(shù)： 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(shù)（Gibbs function）,； c1=647. 3K，pc1=22120000J/m3, 表示載熱介質(zhì)為水時(shí)選取的參考溫度,、參考?jí)毫?、參考容積[5]。由式（6）,、式（7）,，并引入相應(yīng)的比參數(shù),，熱系數(shù)為 或 式中：q( i)/qc1=[ / ]ui ; i=r or f。 （10） 比自由焓 （u, ）的函數(shù)關(guān)系式如下： 其中,， 均為常系數(shù),，取值參見(jiàn)文獻(xiàn)[5]。根據(jù)吉布斯函數(shù)[見(jiàn)式（11）],，以及（9）和式（10）即可得到不同溫度,、壓力下的熱系數(shù)。例如,，已知壓力為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,，入口溫度70℃、出口溫度65℃,，流量計(jì)安裝在回水管時(shí)對(duì)應(yīng)的熱系數(shù),，具體計(jì)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(jì)安裝在回水管，壓力為0.6MPa, 溫差為10～40℃時(shí),，熱系數(shù)與入水溫度的關(guān)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(shù)越低；入口溫度保持不變時(shí),，溫差越大,，熱系數(shù)越大。 圖2壓力為0.6KPa時(shí),，熱系數(shù)k隨進(jìn),、出口溫度變化曲線 圖3a表示流量計(jì)安裝在回水管，進(jìn)口溫度保持50℃,、溫差在10～40℃時(shí),，熱系數(shù)與壓力關(guān)系曲線；圖3b為流量計(jì)安裝在回水管,，進(jìn)出口溫差保持10℃,，進(jìn)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(nèi)的變化對(duì)熱系數(shù)的影響不大,，當(dāng)溫度或溫差一定時(shí)，熱系數(shù)隨壓力基本保持不變[6],。因?yàn)闊崃勘淼膶?shí)際工作環(huán)境近似于定壓狀態(tài),，所以可以認(rèn)為吉布斯函數(shù)近似是溫度（入水與回水溫度）的函數(shù)。溫度和流量分別通過(guò)溫度傳感器和流量傳感器來(lái)測(cè)量,。 圖3 熱系數(shù)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(nèi),，鉑電阻的阻值與溫度的關(guān)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(jìn)行溫度的標(biāo)度變換,。即將測(cè)得的電阻值與表格內(nèi)電阻值進(jìn)行比較,，直到Rn