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试验结果表明:
热量计算公式中的温度值是由温度传感器测量的。热量表中采用温度传感器是铂热电阻温度计,如PT100,PT500等。在0≤t≤850℃范围内,其计算公式为:
R(t)=R0(1+At+Bt2)
R为t=0℃时的热电阻基础值
AN=3.908310-3℃-1
BN=-5.77510-7℃-2
R(100℃)/R(0℃)对铂热电阻来讲为1.385。
对PT100来说:
t=0℃: R=100![]()
t=100℃: R=138.5
对PT500来说:
t=0℃ R=500
t=100℃: R=692.5![]()
对于PT1000来说:
t=0℃ R=1000![]()
t=100℃: R=1385![]()
对热量表而言,实际温度的测量不是主要目的(按EN1434规定单只温度计温度测量误差为≤2K),而温差的测量确具有十分重要的意义,即每只热电阻基础值R0、温度系数A,B之间的差异有多大。
如果以脚标V、R分别表示进口、出口热电阻,则温差测量的相对误差可用下式来表达:
![]()

式中
上式在数学意义上可用下式表达:

上式表明ET大小与△t大小成反比,即当△t∞时,ET近似为常数C∞;△t越小,ET就越大。下面是两只PT500热电阻配对误差的图例,从图中可看出ET在小的温差范围内其大小与实际温度的高低有关。这同时也说明,在低的温度下、低的温差下(如冷量表)温差的测量其误差是很大的。
2、误差要求
正如上面描述的一样,热电阻对的温差误差要求是与△t值相关的:
欧洲标准EN1434:
(2)德国计量法实施细则E022:
0.1℃ 当温差3℃≤△t<6℃时
0.2℃ 当温差6℃≤△t<30℃时
0.3℃ 当温差30℃≤△t<50℃时
0.5℃ 当温差50℃≤△t<100℃时
0.7℃ 当温差100℃≤△t时
二者比较:
|
温差(K) |
E022要求 |
EN1434要求 |
||
|
绝对误差(K) |
相对误差(%) |
绝对误差(K) |
相对误差(%) |
|
|
3℃≤△t<6℃ |
0.1 |
3.3-1.6 |
0.105-0.12 |
3.5-2.0 |
|
6℃≤△t<30℃ |
0.2 |
3.3-0.66 |
0.12-0.24 |
2.0-0.8 |
|
30℃≤△t<50℃ |
0.3 |
1.0-0.6 |
0.24-0.34 |
0.8-0.68 |
|
50℃≤△t<100℃ |
0.5 |
1.0-0.5 |
0.34-0.59 |
0.68-0.59 |
|
100℃≤△t |
0.7. |
0.7-(0.4) |
0.59-(0.99) |
0.59-(0.55) |
按EN1434规定温差的上限与下限其比值不得小于10。下限需由生产都确定,其大小为1,2,3,5或者10K。推荐值为3K。△tmin为什么定为3K其主要原因是热电阻检定装置的扩展不确定度(≤21mk)难以满足更高的要求。
热电阻的正确安装对热量表的量否准确计量起着至关重要的作用。户用热量表采用的热电阻通常都是标准短探头式的,其长度在45-70mm之间,而允许的最小插入长度通常要求为18-26mm。安装方式一种是球阀式安装的直接接触式,这种方式因探头直接与被测液体接触,所以安装引起的误差影响小;另一种方式是用护套安装的间接接触式(EN1434第二部分对二种方式的结构有严格定义),此方式因探头是非直接接触液体,所以安装用护套必须经实验证明不会对测温带来影响。为保证可靠性(特别是小口径户用表),配件应使用厂方提供配件。具体安装要求见本讲义安装部分。

计算显示器的任务就是按下面公式将热能值累积起来。
从模拟电路,数字电路到现在的微处理器,计算显示器的原理结构充分体现了电子技术发展的潮流。正是由于智能芯片的引进,计算显示器不仅有了上面的功能,而且还实现了数据的储存和查阅、数据交换及传输等功能。更重要的是提高了热能的计量准确度。
计算显示器本身在数值的计算上是没有误差的,但是在对被测信号如温差,体积的转换处理过程中带来了误差。其主要原因有下面几点:
按EN1434计算显示器的示值误差限为:
按德国计量法实施实则E022:
1.5% 当温差3℃≤△t<20℃
1% 当温差20℃≤△t
七、整体式热量表的准确度
按EN1434标准热量表与流量传感器一样分为1,2,3个级别。
1级:
2级:
3级:
应用此公式时,一定要注意流量传感器的要求。
最好分开计算各项误差,然后累加!
其中级别1对流量传感器qp≥100m3/h是有希望达到的。
按德国计量实施细则E022:
8% 当温差△t<10℃ 时
7% 当温差10℃≤△t<20℃时
5% 当温差20℃≤△t 时
对于带有以水表或水表的测量机构为型式的流量传感器的热量表,其示值误差限在流量范围的低限Qmin≤Q<Qt范围内增加2%。
如同热量表的各组成部分流量传感器、温度传感器对、计算显示器一样,热量表的误差也是指表的相对误差,即按下式定义的值:
Vd-显示值
Vc-约定真值