供熱計量熱量表優(yōu)缺點對比

超聲波熱量表/機械式熱量表/電磁式熱量表

本文內(nèi)容轉(zhuǎn)自 工控網(wǎng) 供熱沙龍

二個媒體當(dāng)時刊出時間是2023年7月，一晃一年半時間悄然流逝，可如今再讀，它的價值絲毫不減。文章分析鞭辟入里，結(jié)論精準(zhǔn)無誤，對市場與技術(shù)提出的建議極具實際意義，發(fā)人深省，值得貫徹執(zhí)行 。

      十分巧合的是，自2003年初，我司正式立項開展小口徑電磁式冷熱計量表的研發(fā)工作。在長達一年多的時間里，團隊成員齊心協(xié)力、攻堅克難，終于成功將RW-C電磁式冷熱計量表（DN20～DN40）推向市場。

在整個研發(fā)進程中，我們從未接觸過這篇文章，然而文章里對”供熱計量工程現(xiàn)實國情的看法”如此一致；同時文章建議“相關(guān)企業(yè)加快研發(fā)至少從基本工作原理上適合國內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)的戶用熱量表表型（如剛起歩的電磁式熱量表）”，竟與我們的實踐探索高度吻合，這著實讓我們倍感驚喜！

      如今，我們特意將這篇文章轉(zhuǎn)載分享，希望能為關(guān)注和從事供熱計量領(lǐng)域的專業(yè)人士，提供一份有價值的參考資料。期待大家能借此相互學(xué)習(xí)、深入探討，攜手推動中國供熱事業(yè)不斷向前發(fā)展，共同進步。

        以下為正文

任何儀表的基本性能、功能和使用質(zhì)量基本上都取決于儀表的基本工作原理、儀表的整體設(shè)計方案、儀表的制造加工工藝以及儀表如何正確的安裝使用。當(dāng)前熱量表市場已形成產(chǎn)品的主要類型的熱量表有機械式熱量表、電磁式熱量表、超聲波式熱量表三種。本文作者對機械式、超聲波、電磁式三種熱量表進行了對比，期以拋磚引玉，掀業(yè)界探討探索，從而有助于學(xué)術(shù)討論、促進供熱計量行業(yè)發(fā)展以及推動供熱計量改革。

一、三種主要類型熱量表基本性能和功能優(yōu)缺點比對

     以下具體進行說明：

1．機械式熱量表﹙用機械葉輪式流量計檢測載熱流體流量﹚：

1.1 優(yōu)點

1.1.1  結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝簡單，因此價格低廉；

1.1.2  功耗相對較低，可采用內(nèi)置式鋰電池供電。

1.2 缺點

1.2.1  易損件較多，可動部件葉輪的存在極易造成其本身及測量腔體結(jié)垢，甚至堵塞，尤其水質(zhì)差時更為嚴(yán)重，因此工作的可靠性和穩(wěn)定性相對較低；

1.2.2  可動部件葉輪軸芯在較長時間或較高流速運行后極易磨損，水質(zhì)帶有腐蝕性時尤為突出，因此工作的耐久性較低，使用壽命相對較短；

1.2.3  其測量腔體內(nèi)葉輪的存在會產(chǎn)生較大的壓力損失，降低了供暖管網(wǎng)輸送能力，尤其對舊管網(wǎng)改造帶來困難；

1.2.4  流量測量精度相對不高，對流體的流速也有一定的要求，流速較低時不能有效計量。

2．超聲波熱量表﹙用超聲波式流量計檢測載熱流體流量﹚：

2.1 優(yōu)點

2.1.1  測量管內(nèi)無可動部件，堵塞問題不太嚴(yán)重；

2.1.2  安裝無特殊要求，既可水平安裝亦可垂直安裝；

2.1.3  能滿足腐蝕性載熱流體對測量的要求。

2.2  缺點

2.2.1  單通道的超聲波檢測流速，由于是僅對超聲波束通過流速場的那一局部采樣檢測流速﹙即點速采樣﹚，因此流量檢測的精確度相對也不太高，而如釆用多通道的超聲波檢測方式，價格又相對較高，市場難以承受；  

2.2.2  如果測量管道管壁或超聲反射片出現(xiàn)結(jié)垢層，致使超聲波發(fā)生折射或反射，從而極大地影響測量的準(zhǔn)確度，甚至于致使信號消失而無法正常工作，因此要求對載熱流體作除垢處理；

2.2.3  當(dāng)流體含有較大、過多顆粒或出現(xiàn)氣泡及流體中岀現(xiàn)“絮狀物”時，超聲波信號的質(zhì)量和強度就會大大下降，從而影響測量的準(zhǔn)確度和可靠度，因此水質(zhì)對超聲波熱能表的測量性能也有較大的影響；

2.2.4  超聲波信號在流體中的傳播速度以及超聲換能器的性能對溫度都比較敏感，因此被測流體溫度的變化對超聲波熱能表的測量準(zhǔn)確度有較明顯的影響；

2.2.5  當(dāng)前為降低成本而釆用的超聲時差法，測量腔體內(nèi)超聲反射片的存在，以及為提高低流速小信號時的信號強度而不得不釆用文丘利縮徑測量腔體結(jié)構(gòu)，同機械葉輪式熱能表一樣，同樣會產(chǎn)生較大的壓力損失；

2.2.6  對流體和測量環(huán)境的震動狀況比較敏感，過大的震動會較大地影響測量的準(zhǔn)確度和可靠性。

3．電磁式熱量表﹙用基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計檢測載熱流體流量﹚：

3.1優(yōu)點

3.1.1  測量管道與管路管徑一致，測量腔體內(nèi)既無可動部件又無阻流元件，可以視為是一根直管段。不存在堵塞問題，而且壓力損失也可以忽略不計，因此不僅工作的可靠性和穩(wěn)定性很高，而且工作的耐久性和工作壽命都特別長；

3.1.2  其工作原理是對整個流速場全截面采樣計量﹙即全速平均采樣﹚，因此測量的準(zhǔn)確度比較高。就目前熱量表所能采用的流量傳感器技術(shù)市場看來，只有采用基于電磁感應(yīng)原理的電磁流量計檢測載熱流體流量的電磁式熱量表，才可能設(shè)計并制造出精確度為1級的熱量表；

3.1.3  被測流體的溫度、粘度、壓力和液固成分比的變化、水質(zhì)狀況是否存在顆粒狀雜質(zhì)、甚至少量的氣泡，或者測量腔體是否結(jié)水垢都不影響流量的檢測結(jié)果，因此，僅就被測流體的溫度不影響流量的檢測結(jié)果這一特點，對于采用電磁流量傳感器作為檢測載熱流體流量的(電磁式)熱能表，當(dāng)采用分量檢定時，對其主要組成部分電磁流量傳感器的檢定水溫可以不作限定，亦即可以在常溫水下進行檢定，這樣，就可以較大地簡化型式檢定、出廠檢定(首次檢定、后續(xù)檢定、使用中檢驗) 的檢定設(shè)備。從而可以較大幅度地降低相關(guān)檢定部門和機構(gòu)的設(shè)備投資，也可極大地有利于熱能表的推廣應(yīng)用；

3.1.4  通徑從小到大，系列齊全，測量精度相同，而且流速越大（≯15 m/s），越可保證高精度。因此，對于采用低溫差高流速的供熱取暖方式，更能發(fā)揮電磁式熱能表的優(yōu)良性能特點；

3.1.5  對管道及環(huán)境的震動適應(yīng)性較強；能滿足腐蝕性載熱流體對測量的要求；安裝也無特殊要求，既可水平安裝更希望垂直安裝。

3.2  缺點

3.2.1  傳統(tǒng)的電磁流量傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝繁瑣；

3.2.2  只能測量導(dǎo)電性液體作為載熱流體的熱量﹙流量﹚；

3.2.3  功耗相對較高，因此目前只能采用220V市電供電。

二、三種的供熱計量熱量表市場及技術(shù)改進建議

自2000年開始以供熱計量為中心的供熱體制改革以來已經(jīng)十多年了，熱改取得了明顯的成效，但當(dāng)前全國熱量表產(chǎn)品的質(zhì)量卻很不樂觀，存在很大問題。目前為止已進入供熱計量市場的熱量表，基本上全是機械式熱量表和超聲波熱量表，電磁式熱量表僅僅在熱力站、供熱站、供熱區(qū)域和供熱樓棟總管道上剛開始少量安裝使用，通徑大都為DN50～DN500，之于通徑為DN20～DN25戶用熱量表的安裝使用還無從談起。

2011年9月住建部仇保興副部長的講話以及2010年和2011年國家質(zhì)監(jiān)總局連續(xù)二年的全國熱能表產(chǎn)品質(zhì)量分析會所傳遞的信息表明：

1．熱計量表的“兩不、兩假”，即不安裝計量表、裝表不收費，裝“假”表、“假計量收費”。

2．熱量表廠家低價惡性競爭，開發(fā)商低價選表，劣質(zhì)表入市，爛表、壞表有銷路的不良局面。

3．90％以上熱量表安裝后并沒用于計費結(jié)算，產(chǎn)品質(zhì)量反饋過早，已用表具質(zhì)量有很大問題。

4．去年熱量表生產(chǎn)許可證企業(yè)已達120多家，且數(shù)量還在不斷增加，但產(chǎn)品質(zhì)量卻越來越低。

根據(jù)已進入市場的熱量表（基本全是機械式熱量表和超聲波熱量表）產(chǎn)品出現(xiàn)如此較大面積的質(zhì)量問題，這很可能說明已進入市場的熱量表表型由于受到其設(shè)計工作原理和工作模式的限制，確實不太適合于國內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)。上述這種局面不改變，最終很可能導(dǎo)致熱量表產(chǎn)業(yè)毀于一旦，并嚴(yán)重影響供熱體制改革進程和節(jié)能減排目標(biāo)實現(xiàn)。

鑒于供熱計量儀表市場的上述局面，筆者建議如下：

1．繼續(xù)加快尋求簡捷、低價、有效的水質(zhì)處理方法，以迎合已經(jīng)進入供熱計量市場的熱量表（基本全是機械式熱量表和超聲波熱量表）產(chǎn)品對集中供熱流體水質(zhì)的基本要求，從而盡可能提高已經(jīng)進入供熱計量市場的熱量表工作的耐久性、可靠性和穩(wěn)定性。

2．相關(guān)企業(yè)加快研發(fā)至少從基本工作原理上適合國內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)的戶用熱量表表型（如剛起歩的電磁式熱量表），盡早推出適合國內(nèi)現(xiàn)有的集中供熱流體水質(zhì)和供熱計量工程現(xiàn)實國情的供熱計量儀表。

3．應(yīng)大力扶持、宣傳、推廣供熱計量工程戰(zhàn)略聯(lián)盟的管理運作模式新思路。這種管理運作模式能夠迅速有效解決目前在供熱計量工程實踐中，戶用熱量表的故障率較高、城市供熱公司對計量產(chǎn)品質(zhì)量不放心、供熱計量改造初始費用高、售后配套服務(wù)不到位、缺乏第三方全程監(jiān)督、最終甚至可能引發(fā)會糾紛等棘手問題，是一種有效調(diào)動各方面的積極性和責(zé)任心、一種切實符合實際國情、符合市場經(jīng)濟客規(guī)律的供熱計量工程創(chuàng)新型的管理運作模式。