熱量表的關(guān)鍵技術(shù)
熱量表的生產(chǎn)和應(yīng)用自八十年代中期在歐洲廣泛推行，產(chǎn)品逐漸走向成熟。供熱采暖的分戶計(jì)量近幾年在國內(nèi)尤其是在北方城市也開始推廣普及，并帶動(dòng)了國內(nèi)熱量表研制生產(chǎn)這一新興行業(yè)的發(fā)展。熱量表分為關(guān)口表（大口徑熱量表）和戶用熱量表，本文就戶用型熱量表與大家做以探討。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的戶用型熱量表，從功能上分為以下幾種：普通計(jì)量型、智能通訊型和預(yù)付費(fèi)型熱量表，其中前兩種類型的國外產(chǎn)品很多，西門子、丹弗斯、荷德魯美特等很多品牌，對(duì)國內(nèi)的熱量表產(chǎn)品的開發(fā)研制起到很好的借鑒作用。預(yù)付費(fèi)熱量表可以說是國內(nèi)首創(chuàng)，許多熱量表生產(chǎn)廠家都熱衷于研發(fā)生產(chǎn)這類熱量表，預(yù)付費(fèi)熱量表通過IC卡作為信息載體，管理部門將用戶所購信息輸入熱量表中，并配合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)（閥門的開關(guān)）來控制用戶的使用，非常適合中國的國情，而且在燃?xì)獗砗退砩嫌殖晒Φ膽?yīng)用。
熱量表一般有流量計(jì)、溫度傳感器、熱量積分儀和其他輔助模塊組成，其中前三個(gè)模塊決定了熱量表的精度，輔助模塊決定了熱量表的功能，現(xiàn)就新天公司生產(chǎn)的熱量表RLB-F系列評(píng)析如下：
●非接觸式IC卡（專利）技術(shù)：
RLB-F系列熱量表具有非接觸IC卡收費(fèi)技術(shù)，用戶到管理部門交費(fèi)后，管理部門將所購熱量值寫入非接觸IC卡中，用戶把卡中數(shù)據(jù)輸入表中，熱量表開閥供熱，當(dāng)購買量用完后，熱量表自動(dòng)關(guān)閥停熱，從而避免收費(fèi)糾紛和上門抄表，提高管理效率。非接觸式（無線）讀取和驗(yàn)證IC卡中數(shù)據(jù)，與接觸時(shí)相比，沒有可接觸的機(jī)械觸點(diǎn)，防水、防潮、防腐蝕、防攻擊。另外，用戶可使用一張卡同時(shí)管理非接觸式的水表、電表、氣表等，簡單實(shí)現(xiàn)一卡通。
●流量計(jì)的無線數(shù)碼偵聽（專利）技術(shù)
熱量表在歐洲已經(jīng)廣泛被使用，但是中國目前的供熱系統(tǒng)對(duì)中國的冷熱量表提出了比歐洲國家更苛刻的要求。如水質(zhì)很差，氧化、銹蝕問題無可避免地普遍存在。多方面的原因造成水中不僅含有大量的有害化學(xué)物質(zhì)，還有各種對(duì)流量計(jì)具有破壞性的雜質(zhì)。熱量表中流量計(jì)是主要的部件，流量計(jì)量傳感技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，問題較多，中國熱量表在這方面尤其是薄弱的環(huán)節(jié)，新天公司開發(fā)生產(chǎn)的冷熱量表采用新型檢測技術(shù)―――無線數(shù)碼偵聽技術(shù)，已經(jīng)克服了上述困難,可有效防止鐵銹對(duì)水表的影響。其內(nèi)部葉輪的一半有銅片，另一半無銅片，葉輪封在水中，和水隔離的外部裝了兩個(gè)探測器，探測器通過測量銅片的有無可區(qū)分出葉輪的位置，通過測量葉輪的不同位置也就實(shí)現(xiàn)了流量的測量。由于流量計(jì)量無機(jī)械齒輪，采用無磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊。
●基表
基表是整個(gè)熱量表中流量計(jì)量是否穩(wěn)定、準(zhǔn)確的保證，熱量表采用的基表為壓鑄銅技術(shù)而非銅水澆鑄技術(shù)。因此，把基表做成了直通的葉輪旋轉(zhuǎn)方式，拋棄了普遍的水翻葉輪旋轉(zhuǎn)方式，這樣在供暖的又黑又臟的熱水中，不必要加過濾網(wǎng)也能能保證永不堵塞，計(jì)量準(zhǔn)確。
●流量校準(zhǔn)
由于基表是機(jī)械部件，可能會(huì)出現(xiàn)線性不好的問題，在熱量表中，采用了數(shù)字修正的辦法。流量傳感器得到的是流量脈沖數(shù)，而流量與脈沖數(shù)不是成線性的，與流速有關(guān)，所以需要對(duì)脈沖數(shù)作修正后才能轉(zhuǎn)換成流量。修正的方法是用查表法。在固定時(shí)間（1秒鐘），脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)于流速，而脈沖數(shù)與流量之間有一個(gè)對(duì)應(yīng)曲線。把此曲線分為多個(gè)段，每來一個(gè)流量脈沖數(shù)就根據(jù)前一次的流速查表確定本次對(duì)應(yīng)的流量，這樣得到的流量就能保證了準(zhǔn)確性。新天熱量表都采用8段分段修正技術(shù)，這樣就可以使我們的熱量表在流量計(jì)量方面更精確，消除了機(jī)械基表在生產(chǎn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的偏差。
●動(dòng)態(tài)智能降耗
在中國北方地區(qū)，大部分地區(qū)一年之中只要4～5個(gè)月是采暖期，在一年之中，大部分時(shí)間是不工作的，處于空閑狀態(tài)，在非采暖期熱量表基本處于空閑狀態(tài)。因此在非采暖期我們可以讓熱量表處于休息狀態(tài)，測溫電路停止測溫，流量檢測的頻率調(diào)整為最低，一旦發(fā)現(xiàn)有流量時(shí)再恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，這樣整個(gè)系統(tǒng)的功耗就非常低了。
流量檢測的頻率是根據(jù)流量變換的，檢測頻率越高系統(tǒng)的功耗越大。在瞬時(shí)流量為0時(shí)檢測頻率為9.1Hz，稱為慢速狀態(tài)；當(dāng)檢測到有流量脈沖時(shí)，檢測頻率提高為49.6Hz，稱為中速狀態(tài)；當(dāng)有漏脈沖現(xiàn)象發(fā)生時(shí)檢測頻率設(shè)為297.9Hz，稱為高速狀態(tài)。在高速狀態(tài)時(shí)，如果持續(xù)30秒流量脈沖小于49個(gè)／秒，就轉(zhuǎn)換到中速狀態(tài)。在中速狀態(tài)時(shí)，如果持續(xù)30秒沒有流量脈沖，就轉(zhuǎn)換到低速狀態(tài)，當(dāng)熱量表處于低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，消耗的電流小于6?A，幾乎接近于零功耗。
●溫度校準(zhǔn)
雖然PT1000性質(zhì)本身是很穩(wěn)定的，但是在PT1000制作過程中，肯定存在偏差，另外在線路上的寄生的一些電阻，也可能會(huì)對(duì)測溫造成一些影響，我們采用標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)的辦法，通過高精度的、等級(jí)更高的標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器來修正PT1000，做到我們的PT1000測量的溫度就是實(shí)際的溫度。另外，我們又考慮到在某一個(gè)溫度下用很穩(wěn)定的PT1000的阻值來反過來修正參考電阻的阻值，這樣保證測溫有很好的精度。
●512小時(shí)定時(shí)開關(guān)閥門
為了防止非采暖期及閥門長時(shí)間不動(dòng)作造成銹死現(xiàn)象，熱量表設(shè)計(jì)了512小時(shí)定時(shí)開關(guān)閥門的功能，使熱量表用閥門的使用壽命大大延長。
熱量表的生產(chǎn)和應(yīng)用自八十年代中期在歐洲廣泛推行，產(chǎn)品逐漸走向成熟。供熱采暖的分戶計(jì)量近幾年在國內(nèi)尤其是在北方城市也開始推廣普及，并帶動(dòng)了國內(nèi)熱量表研制生產(chǎn)這一新興行業(yè)的發(fā)展。熱量表分為關(guān)口表（大口徑熱量表）和戶用熱量表，本文就戶用型熱量表與大家做以探討。
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的戶用型熱量表，從功能上分為以下幾種：普通計(jì)量型、智能通訊型和預(yù)付費(fèi)型熱量表，其中前兩種類型的國外產(chǎn)品很多，西門子、丹弗斯、荷德魯美特等很多品牌，對(duì)國內(nèi)的熱量表產(chǎn)品的開發(fā)研制起到很好的借鑒作用。預(yù)付費(fèi)熱量表可以說是國內(nèi)首創(chuàng)，許多熱量表生產(chǎn)廠家都熱衷于研發(fā)生產(chǎn)這類熱量表，預(yù)付費(fèi)熱量表通過IC卡作為信息載體，管理部門將用戶所購信息輸入熱量表中，并配合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)（閥門的開關(guān)）來控制用戶的使用，非常適合中國的國情，而且在燃?xì)獗砗退砩嫌殖晒Φ膽?yīng)用。
熱量表一般有流量計(jì)、溫度傳感器、熱量積分儀和其他輔助模塊組成，其中前三個(gè)模塊決定了熱量表的精度，輔助模塊決定了熱量表的功能，現(xiàn)就新天公司生產(chǎn)的熱量表RLB-F系列評(píng)析如下：
●非接觸式IC卡（專利）技術(shù)：
RLB-F系列熱量表具有非接觸IC卡收費(fèi)技術(shù)，用戶到管理部門交費(fèi)后，管理部門將所購熱量值寫入非接觸IC卡中，用戶把卡中數(shù)據(jù)輸入表中，熱量表開閥供熱，當(dāng)購買量用完后，熱量表自動(dòng)關(guān)閥停熱，從而避免收費(fèi)糾紛和上門抄表，提高管理效率。非接觸式（無線）讀取和驗(yàn)證IC卡中數(shù)據(jù)，與接觸時(shí)相比，沒有可接觸的機(jī)械觸點(diǎn)，防水、防潮、防腐蝕、防攻擊。另外，用戶可使用一張卡同時(shí)管理非接觸式的水表、電表、氣表等，簡單實(shí)現(xiàn)一卡通。
●流量計(jì)的無線數(shù)碼偵聽（專利）技術(shù)
熱量表在歐洲已經(jīng)廣泛被使用，但是中國目前的供熱系統(tǒng)對(duì)中國的冷熱量表提出了比歐洲國家更苛刻的要求。如水質(zhì)很差，氧化、銹蝕問題無可避免地普遍存在。多方面的原因造成水中不僅含有大量的有害化學(xué)物質(zhì)，還有各種對(duì)流量計(jì)具有破壞性的雜質(zhì)。熱量表中流量計(jì)是主要的部件，流量計(jì)量傳感技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，問題較多，中國熱量表在這方面尤其是薄弱的環(huán)節(jié)，新天公司開發(fā)生產(chǎn)的冷熱量表采用新型檢測技術(shù)―――無線數(shù)碼偵聽技術(shù)，已經(jīng)克服了上述困難,可有效防止鐵銹對(duì)水表的影響。其內(nèi)部葉輪的一半有銅片，另一半無銅片，葉輪封在水中，和水隔離的外部裝了兩個(gè)探測器，探測器通過測量銅片的有無可區(qū)分出葉輪的位置，通過測量葉輪的不同位置也就實(shí)現(xiàn)了流量的測量。由于流量計(jì)量無機(jī)械齒輪，采用無磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊。
●基表
基表是整個(gè)熱量表中流量計(jì)量是否穩(wěn)定、準(zhǔn)確的保證，熱量表采用的基表為壓鑄銅技術(shù)而非銅水澆鑄技術(shù)。因此，把基表做成了直通的葉輪旋轉(zhuǎn)方式，拋棄了普遍的水翻葉輪旋轉(zhuǎn)方式，這樣在供暖的又黑又臟的熱水中，不必要加過濾網(wǎng)也能能保證永不堵塞，計(jì)量準(zhǔn)確。
●流量校準(zhǔn)
由于基表是機(jī)械部件，可能會(huì)出現(xiàn)線性不好的問題，在熱量表中，采用了數(shù)字修正的辦法。流量傳感器得到的是流量脈沖數(shù)，而流量與脈沖數(shù)不是成線性的，與流速有關(guān)，所以需要對(duì)脈沖數(shù)作修正后才能轉(zhuǎn)換成流量。修正的方法是用查表法。在固定時(shí)間（1秒鐘），脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)于流速，而脈沖數(shù)與流量之間有一個(gè)對(duì)應(yīng)曲線。把此曲線分為多個(gè)段，每來一個(gè)流量脈沖數(shù)就根據(jù)前一次的流速查表確定本次對(duì)應(yīng)的流量，這樣得到的流量就能保證了準(zhǔn)確性。新天熱量表都采用8段分段修正技術(shù)，這樣就可以使我們的熱量表在流量計(jì)量方面更精確，消除了機(jī)械基表在生產(chǎn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的偏差。
●動(dòng)態(tài)智能降耗
在中國北方地區(qū)，大部分地區(qū)一年之中只要4～5個(gè)月是采暖期，在一年之中，大部分時(shí)間是不工作的，處于空閑狀態(tài)，在非采暖期熱量表基本處于空閑狀態(tài)。因此在非采暖期我們可以讓熱量表處于休息狀態(tài)，測溫電路停止測溫，流量檢測的頻率調(diào)整為最低，一旦發(fā)現(xiàn)有流量時(shí)再恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，這樣整個(gè)系統(tǒng)的功耗就非常低了。
流量檢測的頻率是根據(jù)流量變換的，檢測頻率越高系統(tǒng)的功耗越大。在瞬時(shí)流量為0時(shí)檢測頻率為9.1Hz，稱為慢速狀態(tài)；當(dāng)檢測到有流量脈沖時(shí)，檢測頻率提高為49.6Hz，稱為中速狀態(tài)；當(dāng)有漏脈沖現(xiàn)象發(fā)生時(shí)檢測頻率設(shè)為297.9Hz，稱為高速狀態(tài)。在高速狀態(tài)時(shí)，如果持續(xù)30秒流量脈沖小于49個(gè)／秒，就轉(zhuǎn)換到中速狀態(tài)。在中速狀態(tài)時(shí)，如果持續(xù)30秒沒有流量脈沖，就轉(zhuǎn)換到低速狀態(tài)，當(dāng)熱量表處于低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，消耗的電流小于6?A，幾乎接近于零功耗。
●溫度校準(zhǔn)
雖然PT1000性質(zhì)本身是很穩(wěn)定的，但是在PT1000制作過程中，肯定存在偏差，另外在線路上的寄生的一些電阻，也可能會(huì)對(duì)測溫造成一些影響，我們采用標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)的辦法，通過高精度的、等級(jí)更高的標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器來修正PT1000，做到我們的PT1000測量的溫度就是實(shí)際的溫度。另外，我們又考慮到在某一個(gè)溫度下用很穩(wěn)定的PT1000的阻值來反過來修正參考電阻的阻值，這樣保證測溫有很好的精度。
●512小時(shí)定時(shí)開關(guān)閥門
為了防止非采暖期及閥門長時(shí)間不動(dòng)作造成銹死現(xiàn)象，熱量表設(shè)計(jì)了512小時(shí)定時(shí)開關(guān)閥門的功能，使熱量表用閥門的使用壽命大大延長。
