岳娜 張校彬 宋志濤

【摘要】大口徑熱量表檢定裝置是對(duì)熱量表進(jìn)行量值傳遞的一種標(biāo)準(zhǔn)裝置，由熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、配對(duì)溫度傳感器檢定裝置、密封性實(shí)驗(yàn)設(shè)備、壓力測(cè)量組件等組成。本文介紹了大口徑熱量表檢定裝置在運(yùn)行過(guò)程中組成設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，重點(diǎn)分析了電子天平、標(biāo)準(zhǔn)表、氣動(dòng)閥門(mén)、夾表器等設(shè)備發(fā)生故障的原因并提出相應(yīng)的解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】大口徑熱量表檢定裝置；電子天平；標(biāo)準(zhǔn)表；氣動(dòng)閥門(mén)；夾表器

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.03.065

The Common Troubles of Large-caliber Heat Meter Verification Device and the Countermeasures

YUE Na， ZHANG Xiaobin， SONG Zhitao

（Ningxia Institute of Metrology， Quality Inspection and Testing， Yinchuan 750200， China）

Abstract： The calibrating device of large-caliber heat meter is a standard device for the value transfer of heat meter， the utility model is composed of a hot water flow standard device， a paired temperature sensor verification device， a sealing experimental device， a pressure measuring component， etc. This article introduces the problems occurred during the operation of the large-caliber heat meter verification device， focusing on analyzing the causes of malfunctions in electronic scales， standard meters， pneumatic valves， meter clamps， and other equipment， and proposes corresponding solutions.

Keywords： large caliber heat meter verification device； electronic balance； standard meter； pneumatic valve； meter clip

0引言

熱量計(jì)量是計(jì)量科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，準(zhǔn)確測(cè)量熱量對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障生產(chǎn)安全、改進(jìn)操作工藝、改善生產(chǎn)條件及開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)等都有著重要意義。

大口徑熱量表檢定裝置是常見(jiàn)的液體熱量標(biāo)準(zhǔn)裝置，主要用于熱量表量值傳遞，在貿(mào)易、生產(chǎn)、環(huán)保等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。寧夏計(jì)量質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院研制的大口徑熱量表檢定裝置，自建成并投入運(yùn)行以來(lái)已完成了大批熱量表的檢校工作。近年來(lái)，該裝置在運(yùn)行過(guò)程中陸續(xù)出現(xiàn)了一些問(wèn)題。針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，我們認(rèn)真分析原因并實(shí)施了有效的解決對(duì)策。

1裝置工作原理及組成

寧夏計(jì)量質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院研制的大口徑熱量表檢定裝置由穩(wěn)壓罐、試驗(yàn)管路、水泵、夾表器、流量調(diào)節(jié)閥、換向器、標(biāo)準(zhǔn)器（電子天平或標(biāo)準(zhǔn)表）、控制臺(tái)等主要設(shè)備組成（見(jiàn)圖1）。裝置采用熱水作為標(biāo)定介質(zhì)，檢定口徑為DN15～DN150，測(cè)量范圍為0.1～320 m3/h，可開(kāi)展熱量表的檢定工作。

裝置工作原理為：裝置通電后，水泵將水箱中的水打入穩(wěn)壓罐，消氣過(guò)濾，流場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定后，讓熱水連續(xù)滿管流經(jīng)閥門(mén)、被檢表、主標(biāo)準(zhǔn)器，進(jìn)入罐或旁通管道，然后檢測(cè)人員比較兩者的輸出熱量值，從而確定熱量表的誤差特性。

2裝置出現(xiàn)的問(wèn)題及解決對(duì)策

裝置在運(yùn)行一段時(shí)間以后，電子天平、閥門(mén)、標(biāo)準(zhǔn)表、夾表器等設(shè)備容易出現(xiàn)一些問(wèn)題和故障，如閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)、標(biāo)準(zhǔn)表誤差偏移、夾表器墊圈損壞等。下面詳細(xì)介紹幾種常見(jiàn)設(shè)備故障及解決方案。

2.1標(biāo)準(zhǔn)表流量顯示異常

該裝置的標(biāo)準(zhǔn)表采用西門(mén)子電磁熱量計(jì)，有五種口徑：DN15、DN25、DN40、DN80、DN125。因單位搬遷，整個(gè)裝置重新安裝。在開(kāi)機(jī)后還未通水的情況下，我們發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表DN125電磁熱量計(jì)始終有9 m3/h的瞬時(shí)流量。正常情況下沒(méi)有流量時(shí)電磁熱量計(jì)應(yīng)該顯示為0 m3/h。電磁熱量計(jì)流量顯示異常通常有三種原因：一是接錯(cuò)線路；二是有干擾、接地不好或磁場(chǎng)干擾；三是電磁熱量計(jì)出現(xiàn)故障或計(jì)量不準(zhǔn)。

問(wèn)題排查及解決。第一步，用萬(wàn)用表查看后發(fā)現(xiàn)電磁熱量計(jì)線路連接沒(méi)有問(wèn)題。第二步，檢查裝置是否有效接地，但是重新按規(guī)范接地后，并沒(méi)有解決問(wèn)題。第三步，將電磁熱量計(jì)送去檢測(cè)，檢定結(jié)論是合格的。第四步，請(qǐng)專業(yè)人員將線路重新檢查了一遍，發(fā)現(xiàn)連接電磁熱量計(jì)表體和顯示部分的電源線路斷接部分太多（同一線路用多根線連接而成）。在重新更換一根完整的電源線后，電磁熱量計(jì)恢復(fù)了正常顯示。

標(biāo)準(zhǔn)表是熱量表檢定裝置的重要監(jiān)測(cè)設(shè)備，通常會(huì)采用電磁熱量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表。電磁熱量計(jì)因搬遷或隨時(shí)間的推移等原因會(huì)產(chǎn)生一定的示值或重復(fù)性偏差，應(yīng)隨時(shí)關(guān)注并監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)表的異動(dòng)情況。

2.2電子天平顯示異常

電子天平是水流量裝置的主要標(biāo)準(zhǔn)器，常用的品牌有梅特勒托利多和賽多利斯。近幾年，電子天平有過(guò)兩次顯示異常，在沒(méi)有稱重的情況下，稱量值數(shù)據(jù)突變，從0 kg突然跳到160 kg。造成異常的原因：一是線路接觸不良；二是電子天平墊腳嚴(yán)重磨損；三是主控板出問(wèn)題。

問(wèn)題排查及解決。第一步，查看所有線路均連接正常，沒(méi)有接觸不良問(wèn)題。第二步，檢查電子天平墊腳嚴(yán)重磨損，更換墊腳后電子天平恢復(fù)正常，但是2年后，電子天平又出現(xiàn)了顯示異常，此時(shí)墊腳處于正常狀態(tài)。第三步，請(qǐng)專業(yè)人士將電子天平顯示器打開(kāi)，發(fā)現(xiàn)主板元器件出現(xiàn)故障，更換主板后電子天平顯示器運(yùn)行正常。

電子天平雖然每年都要被檢定，但在日常使用過(guò)程中使用者也要隨時(shí)關(guān)注其顯示是否異常。作為重要的主標(biāo)準(zhǔn)器，電子天平的正常使用關(guān)系到熱量表檢定的準(zhǔn)確性。

2.3氣動(dòng)閥門(mén)故障

該裝置的氣動(dòng)閥門(mén)包括三種：三通閥、左端閥和右端閥。三通閥用來(lái)連接穩(wěn)壓罐、試驗(yàn)管路和水箱管路；左端閥安裝在三通閥和試驗(yàn)管路間，用來(lái)啟停水流；右端閥安裝在被檢熱量表的下游，用來(lái)啟停水流和切換水流至水箱。具體見(jiàn)圖2。

在檢定熱量表時(shí)發(fā)現(xiàn)，關(guān)閉三通閥后，被檢熱量表的累積熱量值依然不斷增加，切換到瞬時(shí)流量時(shí)，被檢熱量表的流量顯示為0.07 m3/h。最初以為是被檢表出現(xiàn)問(wèn)題，更換已檢合格的熱量表夾裝到試驗(yàn)管道后，發(fā)現(xiàn)累積熱量也在增加，瞬時(shí)流量值仍然為0.07 m3/h。經(jīng)過(guò)與裝置廠家溝通后，判斷可能是閥門(mén)出現(xiàn)了問(wèn)題。

問(wèn)題排查及解決。第一步，查看關(guān)閉三通閥門(mén)后，標(biāo)準(zhǔn)器有無(wú)水流經(jīng)過(guò)。將換向器切換到電子天平上的稱量罐，發(fā)現(xiàn)秤的重量在不斷增加，說(shuō)明三通閥確實(shí)存在漏水情況。第二步，查看左端閥是否也存在漏水情況。將三通閥和左端閥同時(shí)關(guān)閉，這時(shí)連接稱量罐的電子天平顯示重量沒(méi)有繼續(xù)累加，說(shuō)明左端閥不存在漏水問(wèn)題。找到問(wèn)題后，及時(shí)購(gòu)買(mǎi)并更換三通閥門(mén)，解決了閥門(mén)漏水問(wèn)題。

閥門(mén)是裝置的重要組成部分，水質(zhì)問(wèn)題以及電動(dòng)閥門(mén)的頻繁使用都會(huì)造成閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)、控制器失靈等問(wèn)題。在裝置的使用過(guò)程中應(yīng)及時(shí)關(guān)注閥門(mén)使用是否正常，建議對(duì)常用閥門(mén)進(jìn)行備貨，以免裝置臨時(shí)停擺造成損失。

2.4試驗(yàn)管道出現(xiàn)氣泡

裝置產(chǎn)生氣泡的因素有很多，其中穩(wěn)壓容器、彎頭、閥門(mén)、夾表器（見(jiàn)圖3）等局部阻力件作為大口徑熱量表檢定裝置的重要組成部件和過(guò)流部件，其自身結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程都可能會(huì)導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生，如穩(wěn)壓罐內(nèi)隔板漏水、穩(wěn)壓罐管道與試驗(yàn)管道連接不平整、夾表器密封出現(xiàn)問(wèn)題等。

問(wèn)題排查及解決。第一步，打開(kāi)穩(wěn)壓罐，查看內(nèi)部構(gòu)造，確認(rèn)安裝位置正確，隔板焊縫完好，不會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)壓罐因大面積漏水導(dǎo)致不能穩(wěn)壓而產(chǎn)生氣泡的情況。第二步，沿穩(wěn)壓罐延伸管路一路排查，發(fā)現(xiàn)左端閥這一路管道向下傾斜，用叉車(chē)將管道抬起與地面平行再次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)管道依舊有氣泡。第三步，打開(kāi)夾表器，發(fā)現(xiàn)密封圈因頻繁的夾表運(yùn)動(dòng)而斷裂，進(jìn)而將夾表裝置中氣動(dòng)管路的氣體帶入水流中，產(chǎn)生了氣泡。更換夾表裝置密封圈后，發(fā)現(xiàn)管路氣泡消失。

夾表器的密封圈是橡膠制品，在反復(fù)夾裝表后會(huì)出現(xiàn)密封圈磨損的情況。在檢定過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意水流情況，隨時(shí)關(guān)注裝置是否產(chǎn)生氣泡，及時(shí)解決問(wèn)題，以免造成裝置失準(zhǔn)現(xiàn)象。

3裝置其他設(shè)備常見(jiàn)故障及運(yùn)行維護(hù)

大口徑熱量表檢定裝置由多種設(shè)備組成，常年使用后除出現(xiàn)上述典型問(wèn)題，還存在其他一些問(wèn)題。例如：因?qū)幭乃|(zhì)偏硬會(huì)腐蝕穩(wěn)壓罐和管路而導(dǎo)致漏水問(wèn)題；換向器依靠活塞在氣缸內(nèi)切換方向運(yùn)動(dòng)，時(shí)間久了，活塞因堵塞出現(xiàn)換向不到位問(wèn)題；變頻器因?yàn)槭艹痹斐稍骷p壞問(wèn)題。

為了延長(zhǎng)裝置的使用壽命，對(duì)裝置的維護(hù)十分重要。第一，應(yīng)定期讓廠家人員進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；第二，定期清洗水箱，更換純凈水，保持管路清潔；第三，加裝凈水設(shè)備，軟化水源，讓水箱和管道不易結(jié)垢；第四，在檢定過(guò)程中不斷注意異常情況，做到有問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。

4結(jié)束語(yǔ)

大口徑熱量表檢定裝置作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種故障。本文羅列了一部分典型設(shè)備常見(jiàn)故障及解決方案，為大家及時(shí)排查裝置問(wèn)題提供一些參考和借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

[1]液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置：JJG 164—2000[S].

[2]熱能表：JJG 225—2001[S].

[3]熱量表檢定裝置：CJ/T 357—2010[S].

【作者簡(jiǎn)介】

岳娜，女，1983年出生，高級(jí)工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)榱髁咳萘坑?jì)量。

（編輯：李加鵬）