热水流量标准装置的设计与应用研究

摘要

随着“热量须要计量”和“一户一表”的提出，热量表得到广泛的应用，同时热量表的检定装置越来越受到人们的重视。但是，目前热量表中流量传感器的检定还是在冷水条件下进行的，因为流量传感器直接与被测介质接触，其测量机构(机芯)受到热胀冷缩的影响，从而导致在不同的水温下它的测量误差也不同。 针对静态质量法流量标准装置精度高、检定效率低的特点和标准表法流量标准装置结构简单、检定效率高的特点，本装置采用水塔稳压法，将质量法和标准表法结合在一起，并进行合理的不确定度分配，使各项指标符合相关规定的要求。标准表采用准确度较高的电磁流量计。 本文研究的热水流量标准装置，选用容积式电加热器，加热总功率为120kW。加热盘管分为13根，其中两根加热功率为5kW，其余11根的加热功率均为10kw。开始时13根盘管都投入使用，待加热到设计工作温度时，只保留一根5kw的盘管工作来补给管路的热损失。这样的设计可以实现流量计的热水检定，同时使水的温度在室温和95℃之间进行调节。 为减少热损失，本装置所有的管路和水箱都采取一定的保温措施，并采用闭式换向器来减少液体的飞溅和蒸发带来的误差。同时，采用计算机和PLC共同实现信息采集、转换和数据处理的自动化控制。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1流量标准装置的发展现状

1.2研究热水流量标准装置的意义

1.3热水流量标准装置的研究背景

1.4本课题研究的主要内容

1.5本课题的创新点

1.6本文的组织结构

第2章热水流量标准装置的方案确立

2.1检定介质

2.1.1介质条件

2.1.2介质温度

2.1.3热水条件的实现

2.2标准器的选择

2.2.1静态质量法的工作原理

2.2.2质量修正

2.2.3标准表法的工作原理

2.2.4两种方法的比较

2.2.5标准器的确定

2.3热水循环管路及试验管路

2.3.1稳压方式

2.3.2取值方式

2.4静态质量法热水流量标准装置的提出

2.5本章小结

第3章工艺设计及计算

3.1概述

3.1.1设计参数

3.1.2不确定度分配

3.2标准流量计的选择

3.2.1电磁流量计测量原理

3.2.2电磁流量计性能参数

3.3管路设计

3.3.1技术要求

3.3.2管线布置

3.3.3水力计算

3.4水塔设计

3.4.1水塔高度计算

3.4.2水塔容积计算及设计

3.5水泵选择

3.5.1水泵出水量的确定

3.5.2水泵扬程的确定

3.5.3水泵型号的确定

3.6称量装置选择

3.6.1衡器的选择

3.6.2容器容积的计算

3.7低水箱设计

3.7.1设计原则

3.7.2容积构成

3.7.3容积计算

3.8加热器设计

3.8.1功率计算

3.8.2热损失计算

3.8.3加热器的选择

3.8.4注意事项

3.9伸缩器的选择

3.10换向器的选择

3.10.1开式换向器

3.10.2闭式换向器

3.11计时器的选择

3.12保温措施

3.13数据采集及控制系统

3.13.1技术要求

3.13.2 PLC的选用

3.13.3质量法检定流程

3.13.4控制及计算界面设计

3.14本章小结

第4章标准装置的检定方法及性能分析

4.1概述

4.2热水流量标准装置的检定

4.2.1检定条件

4.2.2外观检查

4.2.3密封性试验

4.2.4装置瞬时流量波动系数的检定

4.2.5装置的不确定度检定

4.3本章小结

结论

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢