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，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)部無任何阻流部件，無壓損，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)在中國市場(chǎng)上的國外熱量表技術(shù)成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，但是價(jià)格昂貴。我國對(duì)熱量表的需求量大，研制開發(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)熱量表來說，進(jìn)出口的焓值還與時(shí)間成比例。國內(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 　　　　　　　　　Ｑ＝ 　　　　　　　　　　　　　　　（１） 也可以表示為 　　　　　　　　　　　Ｑ＝ 　　　　　　　　　　　　　　　（２） 　　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［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Α⒖既莘e[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)，取值參見文獻(xiàn)[5]。根據(jù)吉布斯函數(shù)[見式（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溫度傳感器和流量傳感器來測(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