一种热量表检定装置及检定方法

摘要

本发明公开了一种热量表检定装置及热量表检定方法，该热量表检定装置包括上位机，一个主水箱以及至少三个并联设置的副水箱，主水箱和副水箱内均设有加热装置、冷却装置、温度传感器，副水箱的一端连接主水箱，一端连接主水管，主水管上设有抽水汽装置。本发明的热量表检定装置通过多个副水箱独立加热和冷却，与现有的热量表检定装置相比，更加节省检定时间，提高检定效率，抽水汽装置的设置有利于提高热量表检定准确度。

权利要求

1.一种热量表检定方法，其特征在于，所用热量表检定装置包括上位机，水箱和水管，所述水箱包括一个主水箱和至少三个副水箱，所述主水箱和所述副水箱内均设有加热装置、冷却装置、温度传感器，所述副水箱中还设有水位传感器，所述主水箱中还设有耐高温电磁铁，所述上位机根据所述温度传感器反馈的信号控制所述加热装置和所述冷却装置是否工作；所述水管包括主路水管和支路水管，所述水管为双层套管结构，双层套管之间的夹层为真空或填充有保温材料；所述副水箱之间并联设置，每个所述副水箱的两端分别通过所述支路水管与所述主水箱和所述主路水管连通；每个所述副水箱与所述主水箱和所述主路水管之间的支路水管上均设有支路阀门，每个所述副水箱与所述主水箱之间的支路水管还设有支路水泵；与所述主路水管连通的各支路水管交汇于同一处，所述主路水管的另一端与所述主水箱连通形成循环水路，所述主路水管上还设有主路水泵，所述上位机根据所述水位传感器反馈的信号控制所述副水箱与所述主水管之间的支路阀门的开合；所述主水管上还设有主路阀门，所述主路阀门和所述主路水泵之间设有稳压罐、热量表装夹装置、对比标准热量表、抽水气装置和电磁流量计，所述上位机控制所述抽水气装置是否工作；

所述加热装置为电加热棒，所述冷却装置为冷风机；

所述保温材料为保温棉、橡胶或聚乙烯；

所述抽水汽装置为抽气泵；

检定过程包括以下步骤：第一步：关闭所述主路阀门以及所有所述副水箱与所述主水管之间的支路阀门，通过所述上位机启动所述抽水气装置以排出所述主水管内的水气，五至十分钟后所述上位机控制所述抽水气装置停止工作；第二步：关闭所有所述副水箱与所述主水箱之间的支路阀门，通过所述上位机启动所述主水箱内的加热装置进行加热，将所述主水箱内的水温加热至100摄氏度；第三步：打开所有所述副水箱与所述主水箱之间的支路阀门，启动各条所述支路水管上的所述支路水泵，对所有所述副水箱进行上水，上水完成后关闭本步骤中的所有所述支路阀门；第四步：通过所述上位机控制所有所述副水箱的所述冷却装置工作，使相邻的所述副水箱水温的度数为公差D≥1摄氏度的等差数列，且最高水温的度数≤100摄氏度；第五步：将所有所述副水箱按照水温从高到低的顺序逐次打开与所述主水管之间的支路阀门，通过所述主路水泵逐次从所述副水箱向所述主水管进行第一轮排水，对所述热量表进行第一轮检定；第六步：每当一个所述副水箱通过所述主路水泵完成排水后，所述上位机根据副水箱中水位传感器反馈的信号关闭该副水箱与所述主水管之间的支路阀门，重新从所述主水箱向该副水箱上水，上水完成后冷却该副水箱水温至步骤五中相同的温度，当所有所述副水箱完成第一轮排水后，重复步骤五，对所有所述副水箱进行第二轮排水，对所述热量表进行第二轮检定；第七步：重复步骤六至少10次。

说明书

一种热量表检定装置及检定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热量表检定领域，尤其涉及一种热量表检定装置及热量表检定方法。

背景技术

[0002] 现有的热量表检定装置中一般是一个恒温水箱为整个检定系统提供循环水，在热量表检定过程中存在以下问题：首先，按照目前的检定方法，每次需要改变恒温水箱中的温度时每次都需要重新加热，热量表检定效率较低，其次，现有的热量表检定过程中普遍存在循环水中有气泡的现象，容易影响热量表检定精确度。因此有必要提供一种热量表检定效率高，检定精确度高的热量表检定装置和热量表检定方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于，提供一种热量表检定效率高、检定精确度高的热量表检定装置。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种热量表检定装置，包括上位机，还包括：

[0005] 水箱和水管，所述水箱包括一个主水箱和至少三个副水箱，所述主水箱和所述副水箱内均设有加热装置、冷却装置、温度传感器和耐高温电磁铁，所述副水箱中还设有水位传感器，所述上位机根据所述温度传感器反馈的信号控制所述加热装置和所述冷却装置是否工作;

[0006] 所述水管包括主路水管和支路水管，所述水管为双层套管结构，双层套管之间的夹层为真空或填充有保温材料；

[0007] 所述副水箱之间并联设置，每个所述副水箱的两端分别通过所述支路水管与所述主水箱和所述主路水管连通；

[0008] 每个所述副水箱与所述主水箱和所述主路水管之间的支路水管上均设有支路阀门，每个所述副水箱与所述主水箱之间的支路水管还设有支路水泵；

[0009] 与所述主路水管连通的各支路水管交汇于同一处，所述主路水管的另一端与所述主水箱连通形成循环水路，所述主路水管上还设有主路水泵，所述上位机根据所述水位传感器反馈的信号控制所述副水箱与所述主水管之间的支路阀门的开合；

[0010] 所述主水管上还设有主路阀门，所述主路阀门和所述主路水泵之间设有稳压罐、热量表装夹装置、对比标准热量表、抽水气装置和电磁流量计，所述上位机控制所述抽水气装置是否工作。

[0011] 本发明的另一个目的在于提供一种热量表检定效率高、检定精确度高的检定方法。

[0012] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种热量表检定装置的热量表检定方法，包括以下步骤：

[0013] 第一步：关闭所述主路阀门以及所有所述副水箱与所述主水管之间的支路阀门，通过所述上位机启动所述抽水气装置以排出所述主水管内的水气，五至十分钟后所述上位机控制所述抽水气装置停止工作。

[0014] 第二步：关闭所有所述副水箱与所述主水箱之间的支路阀门，通过所述上位机启动所述主水箱内的加热装置进行加热，将所述主水箱内的水温加热至100摄氏度。

[0015] 第三步： 打开所有所述副水箱与所述主水箱之间的支路阀门，启动各条所述支路水管上的所述支路水泵，对所有所述副水箱进行上水，上水完成后关闭本步骤中的所有所述支路阀门。

[0016] 第四步：通过所述上位机控制所有所述副水箱的所述冷却装置工作，使相邻的所述副水箱水温的度数为公差D≥1摄氏度的等差数列，且最高水温的度数≤100摄氏度。

[0017] 第五步：将所有所述副水箱按照水温从高到低的顺序逐次打开与所述主水管之间的支路阀门，通过所述主路水泵逐次从所述副水箱向所述主水管进行第一轮排水，对所述热量表进行第一轮检定。

[0018] 第六步：每当一个所述副水箱通过所述主路水泵完成排水后，所述上位机根据副水箱中水位传感器反馈的信号关闭该副水箱与所述主水管之间的支路阀门，重新从所述主水箱向该副水箱上水，完成上水后冷却该副水箱水温至步骤五中相同的温度，当所有所述副水箱完成第一轮排水后，重复步骤五，对所有所述副水箱进行第二轮排水，对所述热量表进行第二轮检定。

[0019] 第七步：重复步骤六至少10次。

[0020] 本发明的技术效果：

[0021] 首先，在热量表检定装置中设置抽水汽装置，实现对主循环管道内水汽等杂质的排除，有利于提升热量表检定精度。

[0022] 其次，通过设置多个并列的副水箱，实现各个副水箱水温加热和冷却的独立性，可以同时加热和冷却，在热量表检定过程中只需顺次对各个副水箱排水即可实现温度的连续改变或者阶梯状变化，提高了热量表检定装置的检定效率。

附图说明

[0023] 图1是本发明的热量表检定装置的结构示意图；

[0024] 图2是本发明的热量表检定装置检定过程中所测数据；

[0025] 其中，1、主水箱，2、3、4副水箱，5、加热装置，6、冷却装置，7、温度传感器，8、水位传感器，9、耐高温电磁铁，10、主路阀门，11、主路水管，12、支路水管，13、主路水泵，14、稳压罐，15、热量表装夹装置，16、对比标准热量表，17、抽水汽装置，18、电磁流量计、121、第一支路水管，122、第二支路水管，1211、1221、支路阀门，1212、支路水泵。

具体实施方式

[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用与限定本发明。

[0027] 图1示出了本发明提供的热量表检定装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。

[0028] 本发明的热量表检定装置包括上位机（图中未示出），上位机可以是电脑，还包括水箱和水管，水箱包括一个主水箱1和三个副水箱2、3、4，其中，副水箱的数量可以是不少于三个的任意数量，主水箱1和三个副水箱2、3、4内均设有加热装置5、冷却装置6、温度传感器7，上述三个副水箱中还设有水位传感器8，主水箱1内还设有耐高温电磁铁9，当然，副水箱中也可以设置耐高温电磁铁。上位机根据所述温度传感器7反馈的信号控制加热装置5和冷却装置6是否工作。耐高温电磁铁可以有效吸附主水箱1在加热过程中可能产生的水锈以及水中的其他杂质，防止这些杂质进入水管中影响热量表检定准确度。

[0029] 其中，加热装置5优选电加热棒，冷却装置6优选冷风机，具体的可以将多根电加热棒均匀分布在主水箱和副水箱的底部，以提高加热速度。冷却装置还可以由铺设在副水箱侧壁上的管道、与该管道连通的冷却水箱，以及冷却水构成。

[0030] 水管包括主路水管11和支路水管12，所述水管为双层套管结构，即主路水管11和支路水管12均为双层套管结构，双层套管之间的夹层13为真空或填充有保温材料，保温材料优选保温棉、橡胶或聚乙烯，此种设计的水管可以有效减少水流经过管道时的热量损失，提升热量表检定精度。

[0031] 副水箱2、3、4之间并联设置，每个副水箱的两端分别通过支路水管与主水箱1和主路水管11连通，由于上述三个副水箱与主水箱、主路水管的位置关系相同，为了简化图纸，便于理解，图1仅以副水箱2的位置关系和连接关系为例进行标注解释，副水箱2的两端分别通过第一支路水管121、第二支路水管122与主水箱1和主路水管11连通。

[0032] 每个副水箱2、3、4与主水箱1和主路水管11之间的支路水管上均设有支路阀门，每个副水箱2、3、4与主水箱1之间的支路水管还设有支路水泵，为了简化图纸，便于理解，此处仍以副水箱2的位置关系和连接关系为例进行标注解释，副水箱2与主水箱1之间的第一支路水管121上设有支路阀门1211、支路水泵1212，副水箱2与主路水管11之间的第二支路水管122上设有支路阀门1221。

[0033] 与主路水管11连通的各支路水管交汇于同一处，即第二支路水管122以及副水箱3、4上与副水箱2的第二支路水管122对应的两条支路水管交汇于同一处，主路水管11的另一端与主水箱1连通形成循环水路，主路水管11上还设有主路水泵13，上位机根据水位传感器8反馈的信号控制副水箱2、3、4、与主水管11之间的支路阀门的开合。

[0034] 主水管11上还设有主路阀门10，主路阀门10和主路水泵13之间设有稳压罐14、热量表装夹装置15、对比标准热量表16、抽水气装置17和电磁流量计18，上位机控制所述抽水气装置16是否工作。通过设置抽水汽装置，在热量表检定开始前可以先把水管内的水汽和其他杂质排除，有效减少残留在水管中的水汽或其他杂质对热量表检定的影响。

[0035] 本发明通过设置多个并列的副水箱，实现各个副水箱水温加热和冷却的独立性，可以同时加热和冷却，在热量表检定过程中只需顺次对各个副水箱排水即可实现温度的连续改变或者阶梯状变化，大大缩短检定周期，提高了热量表检定装置的检定效率和检定准确性。

[0036] 本发明还提供了一种热量表检定方法：具体包括以下步骤：

[0037] 第一步：关闭主路阀门10以及副水箱2、3、4与主水管11之间的支路阀门，通过上位机启动抽水气装置16以排出主水管11内的水气，五到十分钟后上位机控制所述抽水气装置停止工作。

[0038] 第二步：关闭所有副水箱2、3、4与主水箱1之间的支路阀门，通过上位机启动主水箱1内的加热装置5进行加热，将主水箱1内的水温加热至100摄氏度。通过步骤二可以有效除去溶解在水中的空气，从而减少水在热量表检定装置中循环时可能产生的气泡，提高热量表检定准确度。

[0039] 第三步： 打开所有副水箱2、3、4与主水箱1之间的支路阀门，启动各条支路水管上的支路水泵，对所有副水箱2、3、4进行上水，上位机根据水位传感器8反馈的信号检测副水箱2、3、4中水位，当达到标准水位时即完成上水，可以由上位机控制或人工操作关闭本步骤中的所有的支路阀门。标准水位可以通过上位机设定。

[0040] 第四步：通过上位机控制所有副水箱2、3、4的冷却装置工作，使相邻的副水箱水温的度数为公差D≥1摄氏度的等差数列，且最高水温的度数≤100摄氏度，例如可以设定公差为2摄氏度，最高水温为90摄氏度，并是设定副水箱2、3、4中的水温分别90摄氏度、88摄氏度、86摄氏度。

[0041] 第五步：将所有副水箱2、3、4按照水温从高到低的顺序逐次打开与主水管11之间的支路阀门，通过主路水泵13逐次从副水箱向主水管11进行第一轮排水，对所述热量表进行第一轮检定，记录第一轮检定结果a1、a2、a3。本方法中的“逐次”是指当一个副水箱排水完成后才对下一个副水箱进行排水。副水箱的排水顺序除了按照水温从高到低排序，也可以按照水温从低到高排序。

[0042] 第六步：每当一个副水箱通过主路水泵13完成排水后，上位机根据该副水箱中水位传感器反馈的信号关闭该副水箱与主水管11之间的支路阀门，重新从主水箱1向该副水箱上水，该副水箱上水完成后，冷却该副水箱水温至步骤五中相同的温度，当所有副水箱完成第一轮排水后，重复步骤五，对所有副水箱进行第二轮排水，对热量表进行第二轮检定，记录第二轮检定数据。例如，副水箱2通过主路水泵13完成排水后，上位机根据副水箱2中水位传感器反馈的信号关闭副水箱2与主水管11之间第二支路水管122上设有支路阀门1221，重新对副水箱2上水，上水完成后冷却副水箱2中的水温至步骤五中的温度90摄氏度。当所有副水箱2、3、4均完成第一轮排水之后，重复步骤五，对所有副水箱2、3、4进行第二轮排水，对热量表进行第二轮检定，记录第二轮检定数据，记录第二轮检定结果b1、b2、b3。

[0043] 本方法中所指的“排水完成”可以是将副水箱的水全部排出，也可以是副水箱中水位达到通过上位机设定的最低水位。

[0044] 第七步：重复步骤六至少10次。记录每一轮的检定结果，例如第三轮的检定结果记为c1、c2、c3，所得数据如图2所示。

[0045] 此种热量表检定方法一方面能大幅度提高热量表检定效率，另一方面，既可以对比热量表在相同温度下不同轮次的数据来确定检定准确度，还可以对比各个轮次的数据来确定检定准确度，与传统的方法相比，可以采用两个维度来衡量被测热量表的准确度，检定结果更准确。

[0046] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内做做的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。