分析超声波热量表的解决方案

    长期以来，我国北方地区城镇居民采暖一般按住宅面积而不是实际用热量收费，导致用户节能意识差，造成严重的资源浪费，显然该计量方法缺乏科学性。随着能源短缺，国家提倡节能减排，这种粗放式的供暖方式严重违背了环保概念，随之而来的是分户计量，按需取暖的供暖方式。

 

    在八十年代初，欧美等发达国家的热量表使用已相当普遍，热力公司以超声波热量表作为计价收费的依据和手段，节能20％～30％。作为建筑节能的一项基本措施，国家建设部已将热量计量收费列入《建筑节能“九五”计划和2010年规划》：对集中供暖的民用建筑安装热表及有关调节设备并按户计量收费的工作，1998年通过试点取得成效，开始推广，2000年在重点城市新建小区推行，2010年全面推广。

 

    目前计量改革正在逐步展开，供热改革也在同时进行。而作为计量改革中的一个非常重要的环节，分户计量的热量表也迎来了一个非常好的发展时期。

 

    不同性能的热量表分析

 

    目前市场上的热量表有多种，按照不同的标准有不同的分类。

 

    按物理特性可分为有磁热量表和无磁热量表。所谓“有磁热量表”是指在流量信号采集上采用磁性（磁铁）传感器，如“韦根”，“霍尔”，“干簧管”等。现在“霍尔、干簧管“采集信号已经被市场淘汰。通常所说的有磁一般都指“韦根”热量表。而“无磁热量表”是指热量表在流量信号采集上利用电感振荡原理或超声波原理取得的，没有任何磁铁及磁性物质。

 

    由于国内供暖环境差，热水中掺杂着大良的杂质，其中包括金属等，这对于“有磁热量表”来说是一个很大的挑战，以至于目前“有磁热量表”在国内没有市场，现在使用的基本都是“无磁热量表”

 

    按机械特性分，则可分为机械式、机电式和电子式。其中机械式是指整个表都为机械部件组成，无电子元件。这种类型技术门槛低，价格便宜，是早前的主流产品，但它的抗干扰能力差，机械齿轮容易被杂质卡住或损坏，且不适应电子化潮流。为克服以上种种问题，市场上出现了改进型的机电式热能表。机电式是在机械式表的基础上增加电子显示、计费、抄表等功能模块。但它始终只是在机械表的基础上加电子控制板发展而来，无法解决抗干扰能力差的问题。

 

    全新的电子式热能表在此环境下应运而生。电子式则是指整个表全由电子器件组成，无机械部分，不存在损坏和卡表的故障，抗干扰能力强，在扩展和升级方面很方便，符合市场发展方向。

 

    超声波热量表

 

    电子式热能表取代传统热能表成为主流已呈明显趋势，而在电子式领域中，超声波技术以其诸多的优点深受欢迎。

 

    超声波热量表（UltrasonicHeatmeter）是在超声波流量计的基础上加上温度测量，由流体的流量和供、回水温差来计算出向用户提供的热量。

 

    其中流量测量部分是应用一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺流和逆流传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法。如图2所示：

 

    获得流量后，再通过分设在进水管和出水管上的两个温度传感器，分别测出进水的温度和出水的温度，算出进出水的温差。利用流量传感器对供水管道的瞬时热水流量Q进行计量，经过一定时间的累计，便得到用户消耗的热量值。