供热收费体制的改革是我国一项重大的改革措施。供热收费体制的改革将改变供热按面积进行收费的现状,代之以按供热量进行收费。按热量缴费的基础就是要进行热量计量。热量计量的复杂性和我国热量计量工作尚处于发展初期,这决定了我们在热量计量的法律、法规方面,在热量计量技术方面以及在热量计量产品方面有很多不足,最关键的是我们尚没有一套完善的热量计量的管理体系。为适应首都开展热量计量工作的需要,以学习欧洲的热量计量技术为出发点,我所进口了一套欧洲热量表检定装置,开展了一些检定工作,积累了一些经验与同行分享。

    流量传感器的性能试验方法曾经是一个争论的问题。有人提出没有必要进行热水实验。是否进行一项实验,必须从技术角度,通过理论分析和依靠实践结果才能得到正确的答案。热水实验是在国际建议中规定的对热量表的流量传感器进行的一项性能实验,实验分别在85℃和55℃的热水条件下进行。冷水实验是在室温条件下,进行热量表的流量传感器的性能实验。从理论上讲,较高温度的介质可使传感器内部的各部件体积膨胀,同时,流量信号发生部分也可能会受到温度变化的影响。虽然不能通过理论推导的方法确定在特定温度、特定流量下,流量传感器的计量性能与温度的关系。但可以通过试验进行定量的分析。

    如果以流量误差曲线作为参考,高温条件下测得的流量误差曲线相对于常温下测得的流量曲线会发生偏移或变形。通过我们的实验发现,冷水实现的结果与85℃下的热水实验的实验结果、55℃下的热水实验的实验结果并不相同。对于某一种流量传感器可以在一定条件下提出冷热水对应关系,但不是对所有的情况都可以使用一种关系进行定义。在试验中,我们发现温度对于计量性能的影响在大流量和小流量情况下也是不同的,有时甚至是相反的。不同原理的流量传感器的计量性能受温度的影响也不相同。从而可以发现,一个产品如果没有进行热水实验,其质量是不可靠的,如果使用这种产品,只能将隐患带到将来。

    其实,对于很多从事热量表研究的同志,很早就意识到热水实验的必要性,但苦于没有手段,只能通过其他方法进行实验。但实践证明无论是与国外热量表比对,还是进行冷水实验或通过简单的热水测试都不能达到热水实验的目的。曾经有一个已经开始生产热量表的厂家来我所进行测试。在规定的55℃下,有一块热量表的示值误差超差。在85℃下,更出现了3块热量表中两块示值误差超差的情况。据厂家的技术人员说,当时在厂里已经进行了与国外热量表的对比实验,而且结果还不错。当然,令人担心的是在实验中,我们还遇到类似现象。从已经测试的情况来说,目前测试的结果很不理想,有90%的生产厂家不能一次通过热水实验。

    即使使用同一热水表厂家生产的流量传感器,由于具体情况不同,也出现实验结果差异较大的情况。有一段时间,我对几个热量表厂家的流量传感器进行了实验。不同的热量表厂家使用的是同一热水表厂家的流量传感器。进行测试的三个厂家中,两个热量表厂家没有通过。出现这种情况的原因有两种可能:第一是流量传感器厂家没有加强质量控制;第二是在当前情况下,由于热量表对流量信号的要求不同,导致必须对热量表进行一定的改动,在特定的情况下,发信装置性能降低,导致了流量传感器在实验中的示值误差超差。

    还有一个很重要的问题,是否每一块流量传感器在生产出来后都要进行热水试验。事实上,热水实验的必要性并不能证明要对每一块热量表的流量传感器进行热水实验。从国外的经验来看,并不是每一台流量传感器都进行了55℃情况下的热水实验。以德国为例,PTB每三年对每个流量传感器生产厂家进行一次实验,根据结果对流量传感器厂家分三类,即可以通过冷水实验代替热水实验进行出厂检定的为一类厂家;可以用冷水实验进行出厂检定,但必须用热水进行抽检的为一类厂家;只能以热水进行出厂检定的为一类厂家。各个厂家根据被划定的级别按要求进行出厂检定。这种管理方式既鼓励了先进,又保证了质量,我们如果采用这种策略,对于热量表的健康发展是很有益处的。同时,这种管理方式也对各流量传感器厂家提出了要求,必须加强技术实力,通过实验证明自己可以使用冷水进行出厂检定。

    以上主要围绕分体检定方法中检验流量传感器进行了讨论,但没有涉及整体检定。原因是我认为目前欧洲标准规定的检验方法,不可能像分体检验的方法那样,充分考察流量传感器的计量性能。但有人提出,整体检定是用标准热值与热量表的示值进行比较,从而得到误差,因此是最好的方法。同时,既然整体检定已经合格,又何必再单独考察流量传感器呢?这引出的是整体检定与分体检验之间的关系,以及如何认识整体检定的问题。整体检定的优点是明显的,但整体检定不能全面的检验热量表的计量性能,他给出的检定结果只适用于个别的测试条件。由于整体检验给出的示值误差是由流量、入口温度、出口温度决定的,三个物理量的变化都会导致示值误差的变化。所以,为了确定一种型式的热量表是否能满足要求,就要在全量程范围内,选择流量值、入口温度、出口温度进行试验。很明显三个变量的组合是无穷的,应该怎样选择各变量的组合成为关键。我们知道在分体检定中应在14个流量测试点下测试流量传感器,在10个温差下测试积算仪,由于两部分测试互不相干,所以可以知道整体测试应在140种条件下进行。但目前欧洲标准规定的测试点远少于实际需要的测试点,所以可以肯定的说,目前的欧洲标准规定的测试方法不能说明通过测试的热量表就可以在全量程范围内达到计量性能的要求。

    由于热量计量在我国刚刚开始,在工作中还会遇到各种值得探讨的问题,随着热量计量法规,尤其是热量表的国家检定规程的颁布,热量计量工作会进入一个正常发展,不断规范的新阶段。