专利摘要

本实用新型公开了一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，包括被检表、试验管路、两个储水箱、两个水泵、两套流量调节装置、两套温度压力监测装置，被检表连通设置于试验管路上；试验管路采用双排设计并联运行的结构形式，试验管路在流量计量器具试验段采用双排结构形式，试验段前段和试验段后端安装流量三通切换阀。该流量计量器具的耐久性试验装置结构简单，占用空间少；该流量计量器具的耐久性试验装置可完成恒温度变流量耐久性试验，也可完成恒流量变温度耐久性试验；该流量计量器具的耐久性试验装置运行恒温度变流量耐久性试验时，装置试验效率提高一倍；该流量计量器具的耐久性试验装置运行恒流量变温度耐久性试验能源节约50％以上。

权利要求

1.一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，其特征在于，包括第一被检表(108)、第二被检表(208)、第一试验管路(110)、第二试验管路(210)、第一储水箱(121)和第二储水箱(221)，其中：

所述第一被检表(108)是被试验的流量计量器具，连通设置于所述第一试验管路(110)上；所述第一试验管路(110)始于第一储水箱(121)的第一出水口(101)，止于第一储水箱(121)的第一回水口(118)，所述第一储水箱(121)上设置有第一电加热组件(120)，用于加热试验介质；所述第一储水箱(121)上设置有第一温度传感器(119)；

所述第二被检表(208)是被试验的流量计量器具，连通设置于所述第二试验管路(210)上；所述第二试验管路(210)始于第二储水箱(221)的第二出水口(201)，止于第二储水箱(221)的第二回水口(218)，所述第二储水箱(221)上设置有第二电加热组件(220)，用于加热试验介质；所述第二储水箱(221)上设置有制冷机(222)，用于冷却试验介质；所述第二储水箱(221)上设置有第二温度传感器(219)；

所述第一试验管路(110)上还并联连通设置有第一标准流量计(114)和第二标准流量计(115)，第一标准流量计(114)和第二标准流量计(115)分别与第一流量调节阀(116)、第二流量调节阀(117)相连；第一试验管路(110)上还设置有温度测量表A(106)，温度测量表B(111)，分别设置在第一被检表(108)两侧；

所述第二试验管路(210)上还并联连通设置有第三标准流量计(214)和第四标准流量计(215)，第三标准流量计(214)和第四标准流量计(215)分别与第三流量调节阀(216)、第四流量调节阀(217)相连；第二试验管路(210)上还设置有温度测量表C(206)，温度测量表D(211)，分别设置在第二被检表(208)两侧；

所述第一被检表(108)和第二被检表(208)分别通过第一夹紧装置(109)和第二夹紧装置(209)连通所在试验管路，所述第一夹紧装置(109)和第二夹紧装置(209)为自锁夹紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，其特征在于，所述第一试验管路(110)上还连通设置有压力传感器A(112)和压力传感器B(107)，压力传感器A(112)和压力传感器B(107)分别设置于第一被检表(108)两侧；

所述第二试验管路(210)上还连通设置有压力传感器C(212)和压力传感器D(207)，压力传感器C(212)和压力传感器D(207)分别设置于第二被检表(208)两侧。

3.根据权利要求1所述的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，其特征在于，控制器(001)连接水泵、电动调节阀、三通阀、温度传感器、压力传感器、标准流量计。

4.根据权利要求1所述的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，其特征在于，所述第一标准流量计(114)和第二标准流量计(115)采用两台并联使用，覆盖被试样表流量上限和流量下限的宽量程，量程比可达到67:1；所述第三标准流量计(214)和第四标准流量计(215)采用两台并联使用，覆盖被试样表流量上限和流量下限的宽量程，量程比可达到67:1。

5.根据权利要求1所述的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，其特征在于，所述第一储水箱(121)的第一出水口(101)一侧依次设置有球阀A(102)、水泵A(103)、变频器A(104)，三通阀A(105)；所述第二储水箱(221)第二出水口(201)一侧依次设置有球阀B(202)、水泵B(203)、变频器B(204)，三通阀C(205)；

所述三通阀A(105)位于水泵A(103)之后；三通阀B(113)位于第一标准流量计(114)和第二标准流量计(115)之前；所述三通阀C(205)位于水泵B(203)之后；三通阀D(213)位于第三标准流量计(214)和第四标准流量计(215)之前；避免水泵和标准流量计在恒流量变温度耐久性实验受到水温变化影响。

6.根据权利要求1所述的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，其特征在于，水泵A(103)通过变频器A(104)输入频率大小进行流量调节；水泵B(203)通过变频器B(204)输入频率大小进行流量调节。

说明书

技术领域

本实用新型涉及计量技术领域，尤其涉及一种流量计量器具的变温度变流量的耐久性试验装置。

背景技术

热量表是计量以热水作为介质的采暖系统中供热热量的流量计，该器具主要由计算器、温度传感器及流量传感器构成。流量传感器测量流经的水量，配对温度传感器感应供水管和回水管的温度，计算器采集这三个信号后按指定的介质压力等求得热量值，是供热领域进行供热量贸易结算的关键计量器具。常规项目试验合格率达到98％以上，但产品长期使用可靠性的评定一直是该行业不断研究的核心问题，即热量表产品在长期使用中能否保持稳定的计量性能。针对此，欧洲已具备有效的试验方法可以借鉴，针对温度传感器进行的4000次高温低温循环试验：2个温度点为一个循环(5min)，共4000次循环(333.3h)，高负荷(80～85)℃，持续时间：2.5min，低负荷(15～20)℃，持续时间： 2.5min，温度交变时间≤1min；针对流量传感器的试验是2400h的变流量循环试验：1.5qi、 qp、qs、qp、1.5qi等流量下按照规定时间运行，运行末端在15min内完成向下一个流量的平稳切换。温度或流量切换阶段，工况瞬时流量与标准瞬时流量的波动偏差为± 10％；平稳运行阶段，流量波动±5％。

针对这两种试验方式，研制一种可以实现热量表(流量计)变流量、变温度耐久性试验的设备，成为热计量行业里的一项重要课题。

在国内，2400h试验方式纳入GB/T32224-2015《热量表》标准，因此国内研制2400h试验能力的装置居多，该装置技术难点是规定时间内流量切换平稳，并且变流量时压力波动足够小。国内各家研制的装置在该技术参数控制上普遍采用传统的变频器控制技术，调整阀体开度，完成对流量的调节，试验过程采集的数据显示，流量波动范围是4％～6％。缺点是变流量控制不够精细。

4000次试验方式纳入新修订的EN1434-2016 heat meters标准，国内标准没有提及，但也有部分企业因产品与国际接轨，开始研制该装置，目前国内有两种设计方案：1、试验装置根据高温低温的负荷设计两套独立的动力循环系统，一套动力循环系统为高温介质，一套循环动力系统为低温介质，一套循环系统对样品实施负载试验时，另一套循环系统以同样的流速进行空转待命，达到2.5min工作周期时，通过阀体快速切换完成高低温试验介质的切换，该设计试验设备使用率为50％；2、整个设备一套动力循环系统，配备功率足够大的加热和制冷系统，介质在1min内实现(15～20)℃和(80～85)℃之间的切换，80℃高温运行2.5min,制冷系统启动，1min内水温降到20℃，低温运行2.5min,加热系统启动，1min内水温升到80℃，进入下一个周期，如此周而复始，完成4000次循环。该设计缺点是：制冷和制热频繁切换，造成能源极大浪费，整个循环中管路系统、监测仪表、标准表等一期跟随试验样表进行高低温试验，不但造成能源极大浪费，也会因为温度冲击对管路和仪表造成老化，易损坏。

针对这种实际情况和试验需求，研制出一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，实用低能有效的实现热量表变流量和变温度的试验方式，成为我们实用新型的重要内容。

实用新型内容

本实用新型提供的流量计量器具的耐久性试验装置，在一套设备上完成2400h和4000次两种试验方式；本实用新型提供的流量计量器具的耐久性试验装置，流量控制采用“变频调速+阀体开度+软件控制+数据预运行”相结合的方式，完成最大流量和最小流量比值为67的量程内、1min内的平稳切换，实现运行数据和试验环节的流量稳定性的控制和计量；本实用新型提供的流量计量器具的耐久性试验装置，高低温介质采用双排冷热管路并行、被试验样表前后阀切换完成冷热交换独立循环的设计方式，实现温度在 20℃和85℃之间的切换，保证流经水泵和标准流量计组的介质温度不交替，实现一套装置具备两种试验方式，提高试验装置利用率，降低升温降温的能量消耗。

本实用新型提供的流量计量器具的耐久性试验装置，包括两套动力循环系统，进行 2400h方式试验时，整套装置的两套动力循环系统形成两个完全独立的实验系统，分别进行试验运行；进行4000次方式试验时，整套装置的两套动力循环系统形成一个高温运行系统和一个低温运行系统，高低温介质在被检表前后切换，双排管路的被试验表实现高低温冲击循环试验。

每套动力循环包括被检表、环形试验管路、循环储水箱，其中，被检表是被试验的流量计量器具，连通设置于环形试验管路上；环形试验管路穿过循环储水箱，循环储水箱上设置有电加热组件，用于加热水；环形试验管路上还连通设置有标准流量计、试验水泵、流量调节阀、温度测量表；每个动力循环通过被检表前后端电磁阀的切换完成该动力循环对应的被检表的试验运行。

可选地，环形试验管路上还连通设置有压力测量仪。

可选地，被检表通过连接适配件连通环形试验管路。

可选地，还包括控制器，控制器控制连接试验水泵、流量调节阀、进水泵和排水泵。

本实用新型具有以下有益效果：

1、在一套装置上实现2400h和4000次温度循环两种试验方式：描述见实施例1。

2、变温度试验极大的降低耗能

热量计算方法：

式中：V为热交换系统中载热体的体积

Δθ为热交换系统中载热液体温度变化差值

k为热系数

简化分析，热交换系统未发生热量损失，根据能量守恒定律，在20℃和80℃之间升温和降温吸收释放能量是一样的。即

Q＝k×V×Δθ；

温度升降周期：T＝2.5min；

加热装置加热功率：p＝Q/T＝k×V×Δθ/T；

制冷装置制冷功率：p＝Q/T＝k×V×Δθ/T；

装置设计为一个储水箱消耗能量计算：完成一次试验温度循环消耗的能量为升温吸收的热量和降温释放的能量之和，即Q1＝2×k×V1×Δθ,其中储水箱设计体积V1＝0.0925 m3，完成4000次变温度循环需能量Q总1＝740kΔθ；

本实用新型设计两个同体积(92.5L)储水箱，一个储水箱为20℃介质，一个储水箱为80℃介质，试验中各个储水箱介质温度维持相应温度指标，高温低温切换在试验器具前后实现，因此加热或者降温所需的能量是加热和降温试验管段内介质所需能量总和。

DN20试验样表为例：夹表数量9只，中间管段5cm，切换阀距离试验样表距离35cm，管段介质容积：V2＝(9×0.13+8×0.05+2×0.35)×3.14×0.01×0.01＝0.00072m3,4000次循环供需能量Q总2＝2×k×V2×Δθ×4000＝5.8kΔθ

采用双排管路设计，运行的温度交变幅度可达60℃以上，交变时间≤1min。温度变换总能耗不采用本发明为740kΔθ，采用本发明总能耗降至5.8kΔθ，实现恒流量变温度的低能耗控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置的结构示意图。

图1中各标号分别表示：108—第一被检表，208—第二被检表、110—第一试验管路， 210—第二试验管路、121—第一储水箱，221—第二储水箱、114—第一标准流量计，115—第二标准流量计，214—第三标准流量计，215—第四标准流量计、103—水泵A，203—水泵B、116—第一流量调节阀，117—第二流量调节阀，216—第三流量调节阀，217—第四流量调节阀、106—温度传感器A，111—温度传感器B，119—第一温度传感器，206—温度传感器C，211—温度传感器C，219—第二温度传感器、101—第一出水口，201—第二出水口、118—第一回水口，218—第二回水口、105—三通阀A，113—三通阀B，205—三通阀C，213—三通阀D、104—变频器A，204—变频器B，107—压力传感器A，112—压力传感器B，207—压力传感器C，212—压力传感器D、109—第一夹紧装置，209—第二夹紧装置、001—控制器、120—第一电加热组件，220—第二电加热组件、102—球阀A， 202—球阀B、222—制冷机

具体实施方式

本实用新型提供了一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，实现恒温变流量和恒流量变温度两种试验方式，加热制冷功率最低，节约能源。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例1提供的一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置，包括第一被检表108，第二被检表208、第一环形试验管路110，第二试验管路210、第一储水箱121，第二储水箱221。具体地，第一被检表108和第二被检表208是被试验的流量计量器具，如热量表等。第一被检表108和第二被检表208可直接连通设置于第一环形试验管路110 和第二环形试验管路210上，第一被检表108和第二被检表208分别由第一夹紧装置109 和第二夹紧装置209连通在第一试验管路110和第二试验管路210中。

所述第一被检表108是被试验的流量计量器具，连通设置于所述第一试验管路110上；所述第一试验管路110始于第一储水箱121的第一出水口101，止于第一储水箱121 的第一回水口118，所述第一储水箱121上设置有第一电加热组件120，用于加热试验介质；所述第一储水箱121上设置有第一温度传感器119；

所述第二被检表208是被试验的流量计量器具，连通设置于所述第二试验管路210上；所述第二试验管路210始于第二储水箱221的第二出水口201，止于第二储水箱221 的第二回水口218，所述第二储水箱221上设置有第二电加热组件220，用于加热试验介质；所述第二储水箱221上设置有制冷机222，用于冷却试验介质；所述第二储水箱221 上设置有第二温度传感器219；

所述第一被检表108和第二被检表208分别通过第一夹紧装置109和第二夹紧装置209连通所在试验管路，所述第一夹紧装置109和第二夹紧装置209为自锁夹紧装置。

所述第一试验管路110上还并联连通设置有第一标准流量计114和第二标准流量计 115，第一标准流量计114和第二标准流量计115分别与第一流量调节阀116、第二流量调节阀117相连；第一试验管路110上还设置有温度测量表A106，温度测量表B111，分别设置在第一被检表108两侧；

所述第二试验管路210上还并联连通设置有第三标准流量计214和第四标准流量计 215，第三标准流量计214和第四标准流量计215分别与第三流量调节阀216、第四流量调节阀217相连；第二试验管路210上还设置有温度测量表C206，温度测量表D211，分别设置在第二被检表208两侧。

所述第一试验管路110上还连通设置有压力传感器A112和压力传感器B107，压力传感器A112和压力传感器B107分别设置于第一被检表108两侧；

所述第二试验管路210上还连通设置有压力传感器C212和压力传感器D207，压力传感器C212和压力传感器D207分别设置于第二被检表208两侧。

所述控制器001连接水泵、电动调节阀、三通阀、温度传感器、压力传感器、标准流量计。

所述第一标准流量计114和第二标准流量计115采用两台并联使用，覆盖被试样表流量上限和流量下限的宽量程，量程比可达到67:1；所述第三标准流量计214和第四标准流量计215采用两台并联使用，覆盖被试样表流量上限和流量下限的宽量程，量程比可达到67:1。

所述第一储水箱121出水口一侧依次设置有球阀A102、水泵A103、变频器A104，三通阀A105；所述第二储水箱221出水口一侧依次设置有球阀B202、水泵B203、变频器B204，三通阀C205；

所述三通阀A105位于水泵A103之后；三通阀B113位于第一标准流量计114和第二标准流量计115之前；所述三通阀C205位于水泵B203之后；三通阀D213位于第三标准流量计214和第四标准流量计215之前；避免水泵和标准流量计在恒流量变温度耐久性实验受到水温变化影响。

所述水泵A103通过变频器A104输入频率大小进行流量调节；所述水泵B203通过变频器B204输入频率大小进行流量调节。

所述三通阀A105和所述三通阀B113之间管路、三通阀C205和所述三通阀D213 之间管路，依据被试验样表规格计算出温度升高或者降底1℃吸收或者释放的热量Q，确定制冷功率。

所述第一流量调节阀116、第二流量调节阀117、第三流量调节阀216、第四流量调节阀217通过设置开度实现流量调节的控制。

装置预运行，所述控制器001依次设定电动调节阀开度、变频器频率，采集标准流量计、压力测量仪对应的数据，形成频率、开度、压力、流量预运行数据库，为运行稳流储备数据。

第一环形试验管路110和第二环形试验管路210上还连通设置有第一标准流量计114，第二标准流量计115，第三标准流量计214，第四标准流量计215、水泵A103，水泵B203、第一流量调节阀116，第二流量调节阀117，第三流量调节阀216，第四流量调节阀217、温度测量表A106，温度测量表B111，第一温度传感器119，温度测量表C206，温度测量表D211，第二温度传感器219、压力传感器A107，压力传感器B112，压力传感器C207，压力传感器D212。第一标准流量计114和第二标准流量计115组成标准表组，一是控制回路第一试验管路110大、中、小流量，二是计量第一被检表108的准确度，进而对第一被检表108的耐久性进行评价；第三标准流量计214和第四标准流量计215组成标准表组，一是控制回路第二试验管路210大、中、小流量，二是计量第二被检表208的准确度，进而对第二被检表208的耐久性进行评价。试验水泵A103用以开启或关闭第一环形试验管路110，即开启或结束对第一被检表108的耐久性试验；第一流量调节阀116，第二流量调节阀117、温度测量表A106，温度测量表B111，第一温度传感器119、压力传感器A107，压力传感器B112分别用于调节第一环形试验管路110的流量、测量第一环形试验管路110中水的温度和压力。试验水泵B203用以开启或关闭第二环形试验管路210，即开启或结束对第二被检表208的耐久性试验；第三流量调节阀216，第四流量调节阀217、温度测量表C206，温度测量表D211，第二温度传感器219、压力传感器C207，压力传感器D212分别用于调节第二环形试验管路210的流量、测量第二环形试验管路210中水的温度和压力。

流量计量器具的耐久性试验装置由控制器001进行控制，控制器001连接试验水泵103，203、电动调节阀116，117，216，217、标准流量计114，115，214，215、三通阀 105，205，113，213、变频器104，204、加热装置120，220、制冷机222。

恒温度变流量循环：该试验进行中是两组独立循环并列进行，相当于两套装置。

装置1：介质在第一储水箱121中通过第一出水口101和水泵A103连通第一被检表108，第一试验管路110上分别连通设置有第一标准流量计114和第二标准流量计115，第一标准流量计114和第二标准流量计115分别连通第一流量调节阀116和第二流量调节阀117，大中流量选择第二标准流量计115通道，小流量选择第一标准流量计114通道，介质由第一试验管路110的第一回水口118，循环回第一储水箱121。循环第一储水箱121 上设置有第一电加热组件120，用于加热试验介质；

装置2：介质在第二储水箱221中通过第二出水口201和水泵B203连通第二被检表208，第二试验管路210上分别连通设置有第三标准表214和第四标准表215，第三标准表214和第四标准表215分别连通第三流量调节阀216和第四流量调节阀217，大中流量选择第四标准表215通道，小流量选择第三标准表214通道，介质由第二试验管路 210的第二回水口218，循环回第二储水箱221；第二储水箱221上设置有第二电加热组件220，用于加热试验介质；

第一储水箱121和第二储水箱221存储的水量足够装满第一试验管路110和第二试验管路210；

试验运行中第一储水箱121、第二储水箱221水温90～95℃恒定，流量进行周期变化。

恒流量变温度循环：该试验进行中是在试验管段处进行高低温交替循环，相当于一套装置。第一储水箱121为高温，介质温度80℃，第二储水箱221配有制冷机222，为低温，介质温度20℃；被试表流量恒定，高低温各持续2.5min,温度变化时间1min内完成，5min为一个完整循环。为叙述方便，5min的分三个阶段：1、2.0min平稳运行阶段,2、 1min高低温切换阶段,3、2.0min平稳运行阶段。

2.0min平稳运行阶段：介质经第一储水箱121的第一出水口101，水泵A103，三通阀A105，流经第一被检表108，三通阀B113，第一标准流量计114或第二标准流量计 115，通过第一回水口118回到第一储水箱121；同时介质经第二储水箱221的第二出水口201，水泵B203，三通阀C205，流经第二被检表208，三通阀D213，第三标准流量计214或第四标准流量计215，通过第二回水口218回到第二储水箱221；第一被检表 108连通2.0min高温介质，第二被检表208连通2.0min低温介质；

1.0min高低温切换阶段:介质经第一储水箱121的第一出水口101，水泵A103，三通阀A105，三通阀A105切换，流经第二被检表208，三通阀D213，三通阀D213切换，介质经第一标准流量计114或第二标准流量计115，通过第一回水口118回到第一储水箱 121；同时介质经第二储水箱221的第二出水口201，水泵B203，三通阀C205，三通阀 C205切换，流经第一被检表108，三通阀B113，三通阀B113切换，介质通过第三标准流量计214或第四标准流量计215，经第二回水口218回到第二储水箱221；第一被检表 108切换低温介质，第二被检表208切换高温介质；切换平稳后，持续运行2.0min。完成一个周期循环，进入下一个周期。

以上的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

一种变温度变流量的流量计耐久性试验装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。