客服热线：
二维码
摘要虽然丹麦和德国的实际情况不大相同，但均认可在基于成功的随机测试的前提下可以延长热能表的有效校验周期。因此，丹麦的一个独立的测试机构从某区域供热公司的2200只Qn为0.75 m3/h的超声波热能表中随机重检了232只并成功通过。在此次重检中，有92.4%的热能表的流量测量误差保持在校准误差范围内，98.7%的热能表在服务误差范围内。由于随机抽检的结果令人满意，所以此批热能表可以在区域供热系统中再服务6年时间。而且，此批超声波热能表的维护工作是十分简单的，在不用拆卸任何部件的情况下就可以很轻易地对其流量管进行清洗;其它主要功能部件亦可以很容易就可以进行拆卸。在德国区域供热机构(AGFW)测试后，该型号超声波热能表由于其卓越性能而获得了5星级标志。
前言首先，请允许本人在这里提一个问题，那就是：“我们从持久性中可以获得什么?”为什么有的人在买回热能表后还得另外花钱去保证它能在长期使用后仍保持其精度?这是不是销售人员所鼓吹的技术痴迷?还是受一些客观原因所决定?作者坚信在过去几年所发表的大量论文中(不单只是在AGFW圈中)，都证明了采用先进的测量技术可以实现真正的成本节约。• 测量仪表在其整个校准周期和测量范围内保持在指定的校准误差范围内，可以避免(甚至大大避免)由于其超差而导致的损失。• 基于PTB(德国物理技术研究院，其它国家亦有类似的权威机构)所认可的随机抽样检验可以延长有效校准周期，从而使热能表在区域供热系统中可以再延长3年(有时甚至为5年)的服务周期，从而降低热能表的总体成本。• 一旦某一型号的热能表被证明在其校准周期内运行在指定的误差范围内，即使未进行随机抽样检验，都没有理由用新校验的表或全新的表来更换。在第二个检验周期内使用认证后的热能表可将资金成本减半。
前提条件 为了保证这个检验方法可以经受住如此严格的考验，必须满足以下几个前提条件：• 用于研究的同型号和等级的热能表有足够的数量• 供热采暖网随机样本必须采用科学的统计学方法抽取• 所有样本应该是同一年制造
为了从测量误差数据的变化中获得可靠的结果，操作也要在遵循以下原则：• 热能表的重检应该和首检时采用同一测试台• 重检时的水温尽可能与首检时一样
一个实例可用于证明采用超声波流量测量技术的热能表的持久性可达到什么水平。这个实例是从丹麦的区域供热公司已使用至少5年的2200只兰吉尔2WR3(标称流量0.75m3/h，温度探头为PT100固定安装式)热能表中进行抽样检验。依照科学的统计学方法，从此批热能表中抽取了7x32只进行随机检验。重检工作是在丹麦一家认证测试站中测试台上进行的。由于此原因，重检时的水温由首检时的550C改为400C。由于超声波的测量原理，因此该批热能表对水温不敏感，况且温差并不显著。另一方面，即使在上述理想的条件下也不能忽略实际上存在的少许偏差。
结果分析
持久性的定义是指在一个恒定的参考条件下经过一段时间后的测量误差的改变。为发现此变化，必需将重检结果与首检结果相比较。误差改变=使用一段时间后的误差值-初始误差然而，这种情况却比较罕见。通常地，人们只对重检结果进行分析而忽略首检误差。多数情况下，首检会按以下步骤进行：• 测量(分散性)• 校准(分辨率)• 重检(分散性)因此，即使在最理想的条件下，要达到零误差状态是不可能的。因为样本的分辨率和测量值的分散性会产生一定的测量误差。因此，重检的结果包含以下要素：• 样本在首检时测量值的分散性• 测量值的分辩率• 首检设备的误差• 样本误差与水温之间的关系• 在重检期间样本测量值的分散性• 复检设备的误差• 经过一定时期后样本的实际误差改变通过足够长的测量周期可以将测量值的分散性和分辩率的影响减至最少。通过测试站经理和检验机构的共同努力，中热网-中国热量表网可以减少由于测试台所引起的误差。然而，研究表明，即使是由国家权威机构进行测试和校准，在不同国家进行流量测试仍然可能会出现高达0.6%的偏差。因此，综上所述，实际上影响到持久性评估的因素为最后一点(尽管分析重检结果时必须考虑其它因素的影响并排除掉)，所以从统计平均可以推知，持久性即实际误差的变化可能总是比重检结果要少。
1 流量测量图1中的三个柱形图就分别表示超过5年的使用后，重检Qn、Qt、Qmin三个流量测量值的误差分布图。下表为数据统计：
校准误差范围内的分布情况 服务误差范围内的分布情况Qn 97.0% 99.2%Qt 93.6% 99.6%Qmin 98.3% 99.6%
联系到先前提及的影响误差的不同因素，下表的分析与流量无关：
热能表分布情况在校准误差范围内 92.4%超出校准误差范围 7.6%超出校准误差1% 3.0%超出校准误差2% 1.7%超出服务误差范围 1.3%超出服务误差1% 0.8%
上表所示的超出服务误差的两只热能表中有一仅在Qn点超差，而另一只则是由于整表故障而引起超差。
下表为统计分析数据(不含故障热能表)：
平均值 标准偏差Qn +0.8% 1.0%Qt -1.0% 1.2%Qmin -0.1% 2.0%
2 温度测量(带温度传感器的积算仪)图2表示温差在10K、20K、40K时的误差分布情况。下表为误差分布数据表：校准误差范围内热能表分布情况 服务误差范围内热能表分布情况Δθ=40k 98.3% 98.7%Δθ=20k 98.7% 98.7%Δθ=10k 98.3% 98.7%另外一个数据表：热能表分布情况校准误差范围内 98.3%超出校准误差范围 1.7%超出校准误差范围1% 1.3%超出服务误差范围 1.3%与流量测量结果相比，误差变化则要少很多，但是整体故障比例(包含温度传感器的机械损坏)还是相同的。下表为剔除故障表的统计分析数据：平均值 标准偏差Δθ=40k 0.1% 0.3%Δθ=20k 0.0% 0.5%Δθ=10k -0.1% 0.6%
3 结论 由以上对持久性的分析可知，按照丹麦的规程，整批2200只热能表可以再延长6年的检定周期。这就意味着运营商(区域热力公司)和最终用户均可以节约一半的费用。
重新检定
区域供热公司并不能总是使用随机抽样检验的方法来延长热能表的有效使用周期。特别是在德国，为了满中现有规程的测试要求，必须检查大批量的同型号、大小和制造日期的热能表。尽管如此，此类超声波热能表仍能提供足够的好处：• 由于卓越的持久性，重检后仍能轻易满足下一个5年使用周期的要求。中热网-中国热量表网 就算是特殊原因的影响而需要维修，这也是非常容易和快速的，因为在他们最初设计时就已经全面考虑了维护的便利性。流量管可以在不用拆卸任何部件的情况下很容易地用刷子来清洗，所有主要部件也都很方便地拆下更换。 在AGFW组织的测试中，超声波热能表由于维护容易而被授予最高的5星级标志。
总结 本文所举的实例及其它几个对此型号热能表所做的研究结果都是相似的，即推广采用超声波流量测量技术可以显著提高热能表的持久性。AGFW机构进行热能表测试程序证实了这一点，这亦非首次。目前，用户可以从有经验的生产商那里购买热能表，同时生产商也致力于减少供热计量中的总成本，以便让区域供热(集中供热)变得更加对终端用户更有吸引力。德国和丹麦的使用经验亦可以为中国的供热改革提供非常有益的思考和借鉴，从而不仅降低这个热计量的总体使用成本，也减少供热改革所产生的社会成本，后者目前还未得到我们的足够重视。
