本实用新型属于仪表检定系统研究技术领域，具体涉及一种基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置。
背景技术：
供热体制改革的不断深入，分户计量已成为供热节能的重要关注点，用热量表计量收费代替按面积计量收费越来越得到老百姓的青睐，保障热量表的量值准确可靠是分户计量的重要基础。而热量表自动检定装置就是用来测试热量表计量性能的标准装置，为热量表制造企业提供可靠的测试结果，并可对热量表进行多次重复检定，保障热量表的可靠使用。
目前，热量表的检定方法和检定设备在我国的发展状况与热量表产品相比缓慢，其科学性和自动化程度都有待提高。热量表检定装置存在的主要问题是数据采集、数据计算处理不科学、自动化程度低、系统操作不方便、影响计量检定工作效率。同时，针对上述问题，研制一套基于M-bus通讯协议接口的质量法热量表自动检定装置十分必要。
同时，该装置的后台支撑平台可随时为公众提供咨询服务，通过整合计量资源和测量能力，根据行业需求提升实物资源能力，提供网络化支撑，方便测量用户选择适当的量值溯源途径，并提供及时权威的检定、校准和测试等量值溯源服务，支撑我国中长期重要的国家战略，促进社会经济发展。
技术实现要素：
为了克服上述技术所存在的不足，本实用新型提供了一种将质量法检定系统与标准表法检定系统融合为一体且检定效率高、检定结果可靠、检定成本较低的基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置，其包括恒温水箱1、称重容积罐30、电子秤29、换向电磁阀31、测试管路21、流量调节控制单元、标准恒温槽、温度计组以及工控机33；
所述恒温水箱1和称重容积罐30的进水端分别与换向电磁阀31的出水端连通，称重容积罐30放置在电子秤29上且称重容积罐30的出水端通过罐排水电磁阀32与恒温水箱1的回水端连通，恒温水箱1的出水端通过管道与测试管路21的进水端连通，测试管路21的出水端与流量调节控制单元的进水端连通，流量调节控制单元的出水端与换向电磁阀31的进水端连通；
所述温度计组包括标准供水铂电阻温度计13和标准回水铂电阻温度计14以及管路前铂电阻温度计17和管路后铂电阻温度计22，标准供水铂电阻温度计13和标准回水铂电阻温度计14分别设置在标准恒温槽的供水槽15和回水槽16内，且分别通过热电阻检定仪12与工控机33电连接；管路前铂电阻温度计17和管路后铂电阻温度计22分别设置在测试管路21的进水端和出水端；
所述换向电磁阀31、流量调节控制单元以及管路前铂电阻温度计17、管路后铂电阻温度计22、罐排水电磁阀32分别与工控机33电连接。
进一步限定，所述流量调节控制单元包括并联连接在测试管路21出水端与换向电磁阀31之间的小流量调节管路和大流量调节管路，小流量调节管路包括依次串联的第一电磁流量计23、第一电动控制阀25以及第一电磁调节阀27；大流量调节管路包括依次串联的第二电磁流量计24、第二电动控制阀26以及第二电磁调节阀28；第一电磁流量计23和第二电磁流量计24的入水端分别与测试管路21出水端连通，第一电磁调节阀27和第二电磁调节阀28的出水端分别与换向电磁阀31的入水端连通。
进一步限定，在恒温水箱1上设置有水箱温度计2和液位计3，在恒温水箱1与测试管路21之间的连接管路上依次设置有水泵5、止回阀6以及稳压罐8。
进一步限定，在测试管路21的进水端和出水端分别设置有进水压力变送器10和出水压力变送器11，进水压力变送器10和出水压力变送器11分别与工控机33电连接。
进一步限定，在测试管路21的进水端口和出水端口上分别设置有进水控制阀18和出水控制阀19。
进一步限定，所述的测试管路21是由2～10个热量表通过直管段联通构成，热量表的M-bus线与工控机33通讯。
本实用新型的基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置，标准表法检定是通过第一电磁流量计或第二电磁流量计检测流量、通过标准供水铂电阻温度计和标准回水铂电阻温度计检测计算标准温差，从而计算出标准热量值，热量表可通过M-bus直接读取该表测试时间段内的累积热量，通过标准热量值与热量表累积热量值进行比较，自动计算出测试误差，进一步判断出热量表是否合格；质量法检定是设定相应的通水质量和流量，通过称重容积罐进行记录测量水质量来计算标准流量、通过标准供水铂电阻温度计和标准回水铂电阻温度计检测计算标准温差，根据热量计算公式算出标准热量值，通过与M-bus直接读取的热量表的累积热量值进行比较，计算误差来判断热量表是否合格。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1)本实用新型利用换向电磁阀可切换水流回路，从而可在标准表法热量检定和质量法热量检定之间切换，可根据不同检测要求以及条件切换检定方法。本实用新型将标准表法检定系统与质量法检定系统融合为一体，此外通过M-bus总线，增加了热量表各项参数信息的自动采集汇总检测和数据自动分析处理，提高了检定效率。
2)本实用新型能够根据实际需要选择相应的检测方法，提高工作效率且检定结果可靠，检定方便快捷，为供热计量改革发展提供技术支撑。
3)本实用新型能够提供及时权威的检定、校准和测试等量值溯源服务。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
现结合实施例和附图对本实用新型进行进一步说明，本实用新型不仅限于下述的实施情形。
由图1可知，本实施例的基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置是由恒温水箱1、水箱温度计2、液位计3、第一手动控制阀4、水泵5、止回阀6、第二手动控制阀7、稳压罐8、第三手动球阀9、进水压力变送器10、出水压力变送器11、热电阻检定仪12、标准供水铂电阻温度计13、标准回水铂电阻温度计14、供水槽15、回水槽16、管路前铂电阻温度计17、进水控制阀18、出水控制阀19、夹表器20、测试管路21、管路后铂电阻温度计22、第一电磁流量计23、第二电磁流量计24、第一电动控制阀25、第二电动控制阀26、第一电磁调节阀27、第二电磁调节阀28、电子秤29、称重容积罐30、换向电磁阀31、罐排水电磁阀32以及工控机33连接构成。
具体是：本实施例的恒温水箱1上安装有水箱温度计2和液位计3，水箱温度计2和液位计3通过导线与工控机33电连接，实时采集恒温水箱1的温度和液位高度，并将其反馈发送到工控机33，由工控机33控制加热器保温或者加热以及进水量，从而控制恒温水箱1的温度和液位，并对过压、超温、缺水等进行实时监测及报警提示，该恒温水箱1的出水口通过安装在管路上的第一手动控制阀4与水泵5的进水口连通，水泵5的出水管路上安装有止回阀6和第二手动控制阀7，第二手动控制阀7的出水端通过稳压罐8与第三手动控制阀9连接，第三手动控制阀9的出水端通过进水控制阀18、机械夹表器20与安装有热量表的测试管路21连通，测试管路21通过出水控制阀19连接三通接头，通过三通接头连接流量调节控制单元，该流量调节控制单元由包括并联连接在测试管路21出水端与换向电磁阀31之间的小流量调节管路和大流量调节管路，小流量调节管路包括依次串联的第一电磁流量计23、第一电动控制阀25以及第一电磁调节阀27；大流量调节管路包括依次串联的第二电磁流量计24、第二电动控制阀26以及第二电磁调节阀28；即测试管路21的出水控制阀19通过三通接头分别与第一电磁流量计23和第二电磁流量计24的进水端连通，第一电磁流量计23与第二电磁流量计24并联安装，并且分别与工控机33连接，为了保证流量检测结果精确，本实施例的第一电磁流量计23采用DN6电磁流量计，第二电磁流量计24采用DN25电磁流量计，在第一电磁流量计23的输出端安装有第一电动控制阀25，第一电动控制阀25的输出端安装有第一电磁调节阀27，第二电磁流量计24的输出端安装有第二电动控制阀26，第二电动控制阀26的输出端安装有第二电磁调节阀28，即第一电磁流量计23与第一电动控制阀25、第一电磁调节阀27串联连通形成小流量调节管路；第二电磁流量计24与第二电动控制阀26、第二电磁调节阀28串联连通形成大流量调节管路。当流量较小时，打开第一电动控制阀25，关闭第二电动控制阀26，通过第一电磁调节阀27根据设定流量调节开度，用第一电磁流量计23进行检测，并将流量脉冲信号传送给工控机33；当流量较大时，切换管路流量，打开第二电动控制阀26，关闭第一电动控制阀25，通过第二电磁调节阀28根据设定流量调节开度，用第二电磁流量计24检测流量并对工控机33发送流量脉冲信号，即可根据不同流量大小适时切换流量调节控制管路。该第一电磁调节阀27和第二电磁调节阀28通过另一三通接头与管路换向电磁阀31连通，换向电磁阀31的一端连接称重容积罐30，另一端直接连接恒温水箱1，称重容积罐30放置在电子秤29上并通过电子秤29获取其称重信息，电子秤29通过导线与工控机33连接，实现串口通讯，将称重容积罐30的称重信息反馈到工控机33。称重容积罐30的出水端通过罐排水电磁阀32与恒温水箱1的回水端连通，当检测方式选择标准表法时，换向电磁阀31自动切换管路至恒温水箱1，通过电磁流量计进行检测，当检测方式选择质量法时，换向电磁阀31切换至称重容积罐30，通过设定通水质量利用称重容积罐30进行检测。即恒温水箱1、测试管路21、流量调节控制单元连通形成一个回路；而称重容积罐30、恒温水箱1、测试管路21、流量调节控制单元连通形成另一个回路。
需要进一步说明，为了满足不同水压以及适时监测的要求，在上述测试管路21的进水端还可以安装有进水压力变送器10、管路前铂电阻温度计17和进水控制阀18，对应在测试管路21的出水端安装有出水控制阀19，并且在出水控制阀19的出水端安装有管路后铂电阻温度计22和出水压力变送器11，出水控制阀19通过管路中换向电磁阀31与恒温水箱1或者称重容积罐30连通，形成恒温水回路。
需要进一步说明，本实施例是利用夹表器20固定将各测试热量表卡装紧固串联形成测试管路21，该夹表器20选用机械夹表器20，本实施例的测试管路21是由10个热量表通过直管段和U形管段串联形成U形管路，热量表的M-bus线连接通讯转换接口到工控机33，将实测热量信号传送到工控机33。
上述实施例中测试管路21的热量表个数也可在2～10范围内调整，热量表可以选用小口径DN15、DN20、DN25等不同型号的热量表，根据实际检定需求进行更换。
本实施例的管路前铂电阻温度计17、管路后铂电阻温度计22分别用导线与工控机33连接，实时向工控机33反馈测试管路21的实际进水温度和出水温度。
该管路前铂电阻温度计17、管路后铂电阻温度计22与标准供水铂电阻温度计13、标准回水铂电阻温度计14共同组成本实施例的温度计组，其中标准供水铂电阻温度计13和标准回水铂电阻温度计14设置于管路系统外独立设置并可自动调温的标准恒温槽上，可与热电阻检定仪12连接，获得供水和回水的标准温度差。具体为：本实施例的热电阻检定仪12标准端口分别与标准供水铂电阻温度计13、标准回水铂电阻温度计14连接，标准供水铂电阻温度计13置于标准恒温槽上的供水槽15中，标准回水铂电阻温度计14置于标准恒温槽上的回水槽16中，将供水温度与回水温度之间的温度差作为标准温度差。热电阻检定仪12与工控机33通过数据线连接，实现串行通信。
用本实施例的基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置对热量表进行检定时，在检定前将被检热量表放置在检定操作台上，并通过夹表器20进行卡装夹固，将标准供水铂电阻温度计13、标准回水铂电阻温度计14插入对应的供水槽15和回水槽16中，设定好供水槽15和回水槽16的检定预用温度(超声波热量表：供水50℃，回水30℃；机械式热量表：供水70℃，回水50℃)，测试管路21中的所有被检热量表的M-bus线连接通讯转换接口到工控机33上，将恒温水箱1内热水调到设定温度，水泵5将热水送入测试管路21，仪表显示管路温度、压力、水箱液位以及称重罐质量等信号。
选择标准表法检定时，达到设定流量后，换向电磁阀31自动切换至恒温水箱1回水端，计算机自动采集标准供水铂电阻温度计13以及标准回水铂电阻温度计14，计算标准温差，同时通过M-bus串行通信接口开始记录被检热量表的初始热量示值，利用脉冲信号采集及计算第一电磁流量计23或第二电磁流量计24的流量示值，待通水检测走完所设定的时间后，自动采集被检热量表的终止示值，同时计算出标准热量值与被检热量表累积热量值。采集完成后，停止检测，系统自动计算被检热量表的误差，通过检查其误差是否在所要求的误差限范围内来判定热量表是否合格，完成检定。
选择质量法检定时，根据热量表口径设定相应的通水质量以及管道测试流量，通水检测，刚开始系统会进行一段时间的排气过程，换向电磁阀31自动切换至称重容积罐30，过程中罐排水电磁阀32阀呈打开状态，形成整个测试回路；排气结束，待罐排水电磁阀32完全关闭，电子秤29显示静止，同时称重容积罐30会有一定量的水，此时系统通过通讯接口自动采集称重容积罐30的质量，通过M-bus自动采集热量表的初始热量。打开第一电动控制阀25或者第二电动控制阀26，通水测试，系统根据设定的通水质量进行相应时间的测试后自动停止通水，关闭相应的电动控制阀，待电子秤29完全静止时自动采集称重容积罐30的质量以及热量表的终止热量。系统自动计算被检热量表的误差，通过检查其误差是否在所要求的误差限范围内来判定热量表是否合格，同时，在整个检测测试结束时，罐排水电磁阀32阀自动打开，称重容积罐30的水通过罐排水电磁阀32阀流回恒温水箱1，整个检测过程完成。