① 總體精度達到OIML一R75規(guī)定的4級標準;

     ② 流量計部分的精度，誤差＜3%;

     ③ 溫度傳感器采用鉑電阻測溫元件，符合IEC一751標準并配對，當供回水的溫度差在6℃以內(nèi)時，測量差＜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微功耗的設計，內(nèi)藏電池可以連續(xù)工作5年。

     現(xiàn)在中國市場上的國外熱量表技術成熟，標準化程度高，但是價格昂貴。我國對熱量表的需求量大，研制開發(fā)低成本、符合國際標準的熱量表是大勢所趨。本文以熱量表熱量計量原理為基礎，介紹了幾種常用的熱量計量方法，分析比較了各自的優(yōu)缺點，詳細討論了具有k系 數(shù)補償功能的熱量計量方法，該方法實現(xiàn)了k系數(shù)的溫度和壓力在線補償，因而具有較高的精度。

超聲波熱量表熱量計量原理

    熱量表是一種適用于測量在熱交換環(huán)路中，載熱液體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀器，熱量表用法定的計量單位顯示熱量 {1}熱量表又稱熱能表、熱能積算儀，既能測量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測量供冷系統(tǒng)的吸熱量。

    將一對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，流量計安裝在流體入口或回流管上(流量計安裝的位置不同，*終的測量結(jié)果也不同)，流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號，一對溫度傳感器給出表示溫差的模擬信號，熱量表采集來自三路傳感器的信號，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。

      式中：k是熱交換系數(shù)，當壓力一定時，它隨溫度而變化，將其按回水溫度進行分類［４］：

④k系數(shù)償法 

k系數(shù)補償法實現(xiàn)了熱指數(shù)的在線溫度和壓力補償，大幅度提高了熱量計量的精度。OIML－R75國際規(guī)程和EN1434歐洲標準都對熱系數(shù)k如何計算有明確的說明[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)，可以按下式計算：

式中：u=θ/θc1，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）；θc1=647. 3K，pc1=22120000J/m3，表示載熱介質(zhì)為水時選取的參考溫度、參考壓力、參考容積[5]。由式（6）、式（7），并引入相應的比參數(shù)，熱系數(shù)為

代入以上公式解得 

                           k=1. 141117kW · h · (m3 ·℃)－1 

圖2給出了在流量計安裝在回水管，壓力為0.6MPa，溫差為10～40℃時，熱系數(shù)與入水溫度的關系曲線。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，溫差越大，熱系數(shù)越大。

                                                     
                                                     Rt=R0(1+aθ+bθ2) 
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行溫度的標度變換。即將測得的電阻值與表格內(nèi)電阻值進行比較，直到Rn<；R<；Rn+1時停止比較。此時，Rn所對應的溫度值θn為所測溫度的整數(shù)部分，而溫度的小數(shù)部分：

                  Δθ=θ-θn==(R－Rn)/(Rn+1－Rn)
                                                                              0℃<Δθ<<1℃ 

        流量傳感器可以選用渦輪流量計。渦輪流量計精度高，一般可達到指示值的0.2%～0.5%，而且在線性流量范圍內(nèi)，即使流量變化也不會降低累積精度。來自流量計的脈沖信號經(jīng)脈沖整形電路后成為具有一定幅度的矩形波信號，然后接入微控制器的I/O口，并進行計數(shù)。首先標定出流量計的儀表常數(shù)K。若脈沖數(shù)為n，則流量為

                      q=

當渦輪流量計使用時的溫度和校驗時溫度懸殊時，要將常溫下校驗的儀表常數(shù)加以修正，其具體的修正公式為：