中國為了實施城市供熱體制改革，推行按熱量計費。1989年，政府有關(guān)領(lǐng)導開始關(guān)注集中供暖的民用建筑計量收費的問題。1990年，熱量表作為專題被列入“七.五”科技公關(guān)計劃。2000年2月8日，發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，規(guī)定：“新建居住建筑的集中采暖系統(tǒng)應當----實行供熱計量收費。”，“鼓勵發(fā)展分戶熱量計量技術(shù)與裝置”；2003年7月24日，建設(shè)部、國家發(fā)改委等八個部委印發(fā)了《關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點工作的指導意見》；2005年11月10日，建設(shè)部重新修訂發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，明確規(guī)定：“采用集中采暖制冷方式的新建民用建筑應當安設(shè)建筑物室內(nèi)溫度控制和用能計量設(shè)施，逐步實行基本冷熱價和計量冷熱價共同構(gòu)成的兩部制用能價格制度”；2005年12月6日，建設(shè)部、國家發(fā)改委等八個部委再一次印發(fā)了《關(guān)于進一步推進城鎮(zhèn)供熱體制改革的意見》，指出：“穩(wěn)步推行按用熱量計量收費制度，促進供、用熱雙方節(jié)能。新建住宅和公共建筑必須安裝樓前表和散熱器恒溫控制閥，新建住宅同時還要具備分戶計量條件；既有住宅要因地制宜，合理確定熱計量方式，熱計量系統(tǒng)改造隨建筑節(jié)能改造同步進行”。2006年6月28日，建設(shè)部發(fā)布了《關(guān)于推進供熱計量的實施意見》（建城[2006]159號）要求：從政府機關(guān)和公共建筑做起，全面實施供熱計量工作，建立和完善供熱計量收費機制，有條件的地區(qū)應從今年開始實施熱計量收費；新建建筑的熱計量設(shè)施必須達到工程建設(shè)強制性標準規(guī)定要求，不符合相關(guān)供熱計量標準規(guī)定要求的不得驗收和交付使用；２００６年開展既有非節(jié)能建筑節(jié)能和采暖系統(tǒng)熱計量改造試點，“十一五”期間大城市要完成熱計量改造的３５％，中等城市完成２５％，小城市完成１５％。
2006年國家關(guān)于《建筑節(jié)能管理條例》的立法工作已經(jīng)展開?，F(xiàn)在，遍及全國15個省、區(qū)的47個城市已經(jīng)在強行進行建筑節(jié)能。供暖節(jié)能主要在集中采暖的新建居住建筑系統(tǒng)中，推行溫度調(diào)節(jié)和戶用熱量計量裝置，按熱量計量收費的系統(tǒng)試驗工作。
這些年來，熱量表已在我國居住建筑中的小范圍應用，估計全國已安裝使用了總共大約40-50萬套戶用表和樓宇供熱及系統(tǒng)用總表。其中從地區(qū)分布來看，大約有30%-40%集中在北京、天津、和山東省地區(qū)。中國集中供熱的建筑面積，2003年是15.56億平方米（其中住宅10.8億平方米）,2004年增加至18.9億平方米(其中住宅13.1億平方米)。從總體上看，我國建筑節(jié)能潛力很大。每年城鄉(xiāng)新建建筑竣工面積約為15至20億平米，預計到2020年底，全國房屋建筑面積將新增250至300億平米；“十一五”期間，建設(shè)節(jié)能建筑的總面積累計要超過21.6億平方米，其中新建的建筑16億平方米，既有建筑改造5.6億平方米。粗略地計算，平均每年至少需要100萬至150萬套戶用表。八部委《關(guān)于進一步推進城鎮(zhèn)供熱體制改革的意見》、建設(shè)部《關(guān)于推進供熱計量的實施意見》和國家關(guān)于《建筑節(jié)能管理條例》的立法，熱量表的銷售將會形成高潮。政府的推進得力使生產(chǎn)廠的投資積極性空前高漲，這是熱量表行業(yè)快速發(fā)展的重要因素。中國在能源資源緊缺，“節(jié)能”已經(jīng)成為政府重要議事日程的情況下，積極推進實施供熱體制改革，推行按熱量計費是大勢所趨，不可逆轉(zhuǎn)，中國的熱量表生產(chǎn)企業(yè)必須認真、負責的承擔起這個歷史性責任。但是，通過熱量表的實際運行，也暴露出了一些不足。解決問題并不困難，困難的是知道熱量表存在什么問題，這些問題該如何解決。
在國內(nèi)，熱量表的研發(fā)能力、生產(chǎn)工藝與國外相比雖有差距，但不是制約其發(fā)展的唯一的因素。我們認為，更為重要的因素就是確乏應用經(jīng)驗，缺少發(fā)現(xiàn)在應用中出現(xiàn)的問題和出現(xiàn)問題如何解決。道理很簡單，不知道需要解決的問題是什么，就不會拿出解決這些問題的方法。因此借此機會想就熱量表在工程應用中的一些問題進行研討。使我們的企業(yè)有針對性地、有效地在設(shè)計、生產(chǎn)和使用中杜絕和避免這些問題的發(fā)生。
一、熱量表流量計（基表）與熱水表
目前，機械式熱量表的流量計（基表）與熱水表有相通之處，基本上都是采用葉輪體積流量計量原理，但因其用途必竟不同，所以存在著很多本質(zhì)差別。熱水表一般工作特征是間斷式、時間短，水中無雜質(zhì)、少結(jié)垢、PH值呈中性且相對穩(wěn)定、工作溫度低、測量精度要求不高；而熱量表流量計則不同，要求連續(xù)長時間工作、介質(zhì)中雜質(zhì)多、結(jié)垢嚴重、PH值不盡相同、工作溫度高、測量精度要求高。在我國的第一代機械式熱量表中，有許多流量計采用了熱水表，這是一種簡單的、過渡性積累經(jīng)驗的方案，是一種欠妥當?shù)哪Ｊ?。至于有的廠家用水表來改裝那是更欠妥的做法。這種熱量表葉輪軸尖耐磨損能力差，使用壽命短，輕者測量精度下降，重者完全喪失測量功能，還有的因密封圈材料選擇欠佳和密封結(jié)構(gòu)不合理，在冷、熱交變溫度較高、PH值不穩(wěn)定的特定環(huán)境中，密封圈過早老化，導致流量計泄漏，這些都是無法容忍的致命缺陷，所以熱量表的流量計必需要有針對性特別設(shè)計。我公司熱量表的流量計（基表）是公司與山東大學聯(lián)合獨立自行設(shè)計而開發(fā)的專利產(chǎn)品。基表殼采用銅質(zhì)熱鍛壓結(jié)構(gòu)形成，具有美觀堅固、抗氧化、耐腐蝕的特點；葉輪室采用耐腐蝕、耐高溫、高強度的優(yōu)質(zhì)工程塑料，具有抗老化、耐沖擊、壽命長的特點；葉輪采用耐腐蝕、耐高溫、重量輕、抗變形的改性尼龍材料；密封圈選用耐腐蝕、耐高溫、抗老化的優(yōu)質(zhì)硅膠材料。同時選用了藍寶石軸承、進口硬質(zhì)合金軸，使得基表整體堅固耐用、美觀大方，滿足了國內(nèi)熱量表的使用要求。
二、流量計信號采集技術(shù)
在普通冷水表行業(yè)，面對廣大生活用水用戶，在滿足應用的前提下，會盡可能采用經(jīng)濟實用的器件。所以，在發(fā)訊水表中多數(shù)采用磁鋼與干簧管技術(shù)。以這種技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品常稱為有磁式發(fā)訊水表。水表在這種工作條件，磁鋼在常溫下的退磁現(xiàn)象緩慢，干簧管通常有多達100萬次的接觸壽命，完全能滿足發(fā)訊水表的要求，加之干簧管的零功耗特性，所以說在水表上它無疑是一個最佳選擇。但是熱量表處在水溫高、雜質(zhì)雜物多這樣長期相對苛刻的條件下工作，有些熱量表生產(chǎn)廠家仍選用這種有磁技術(shù)方案顯得明顯欠妥。這種有磁式熱量表在含有雜質(zhì)供暖水中運行時，葉輪上的磁鋼在高溫水下出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，同時磁鋼易吸附水中的鐵質(zhì)雜質(zhì)顆粒和雜物，致使葉輪負重發(fā)生靈敏度下降，葉輪轉(zhuǎn)速變慢，嚴重時還會出現(xiàn)基表堵塞現(xiàn)象。前幾年許多地區(qū)的按熱量表計量收費試點小區(qū)，由于安裝了有磁式熱量表，運行中多次發(fā)生了基表堵塞而重新更換新表的情況。國內(nèi)外熱量表生產(chǎn)廠家都在努力尋求新的發(fā)訊方法，國內(nèi)外的產(chǎn)品有的用霍爾器件、有的用培根傳感器。對于霍爾技術(shù)和培根傳感器的使用性能狀況，已有許多報道，而且也存在這樣和那樣的問題和不足，在此不作評價。
近幾年，國內(nèi)外陸續(xù)推出了可商品化的、工作可靠的無磁電渦流（電阻尼振蕩）測試（識別）技術(shù)。由于無磁微功耗電渦流技術(shù)的應用完美解決了磁鋼易退磁、易吸附雜質(zhì)和干簧管易抖動、疲勞、壽命短的缺陷，而且功耗極低。應該說是在發(fā)訊上的一個進步，也標志著新一代熱量表時代的到來。我公司熱量表流量信號的采集應用無磁微功耗電渦流技術(shù)。采用美國TI公司專為流量測量生產(chǎn)的TMS3723B芯片或采用諧振回路（LC傳感器）與SCAN IF模塊結(jié)合為一體的專用MSP430FW42X單片機來采集流量信號。它的工作原理是：TMS3723B或MSP430FW42X定期通過LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，當電感位于旋轉(zhuǎn)葉輪上的半圓金屬片上方時，由于電磁感應的影響，LC振蕩電路的振蕩信號衰減較快，為有阻尼震蕩；而電感位于無金屬片上方時，振蕩信號衰減較慢，為無阻尼震蕩；通過判斷電感處于有阻尼還是無阻尼狀態(tài)來測量葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，并通過內(nèi)部的寄存器自動記錄葉輪的旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。只要正確設(shè)置電路的初始狀態(tài)并讀寫它內(nèi)部的寄存器，就可以方便地測量葉輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。采用這種技術(shù)生產(chǎn)的熱量表徹底解決了以上技術(shù)存在的不足，實現(xiàn)了無磁化設(shè)計。
三、單流束、多流束和雙流束基表
單流束基表在水（熱水）表中應用非常普遍，它結(jié)構(gòu)簡單，水流流動空間較大、不易堵塞，且生產(chǎn)容易、加工難度小，但由于水流對葉片的沖擊不對稱，葉輪的受力載荷容易產(chǎn)生波動，使葉輪在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生軸向和徑向振動，從而影響流量測量精度。多流束基表由于水流對葉片的沖擊在切向上均勻?qū)ΨQ，使得葉輪轉(zhuǎn)動平穩(wěn)均勻，且對流體的撓動不敏感，使用中對前后直管段無特殊要求，測量精度容易保證；另外它起動流速小，以常見的DN15的表為例，單流束表的標準起動流束為27升/小時，而多流束表通?？勺龅?升/小時，國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)做到了4升/小時，國外最好的表已經(jīng)是可以做到3升/小時的水平了。由此看來，多流束表用在水（熱水）表中是不錯的選擇。而國內(nèi)熱量表流量計（基表）在熱水中工作溫度高、連續(xù)時間長、介質(zhì)中雜質(zhì)多、結(jié)垢嚴重、PH值不盡相同。因此，多流束基表用于熱量表的流量計量在許多場合都存在堵塞問題?？梢哉f，多流束基表在許多場合下不適合國情。為了提高測量精度，提高流量計量的靈敏度，為了能適應多種安裝方式，也為了能提高流量計的使用壽命，克服單流束和多流束固有缺點，繼承兩者的優(yōu)點。我公司與山東大學聯(lián)合獨立自行設(shè)計，為國內(nèi)首創(chuàng)的專利產(chǎn)品——雙流束基表。該基表設(shè)計采用雙流束形式（圖略），在流道入口設(shè)置一分流片，將整個進水通道分為兩個，一個擴張通道和一個收縮通道。分流片能起到改變水流速度和方向的作用，與單通道相比，能以更大的力、更準確的角度沖擊葉輪。從而提高了流量檢測精度，達到了多流束表的測量精度要求（2級標準）。同時，解決了我國目前供熱水質(zhì)中存有污物和雜質(zhì)而易發(fā)生堵塞基表的現(xiàn)象。當然，在特定的使用場合下，如保證供暖水質(zhì)無雜質(zhì)雜物、少結(jié)垢、PH值呈中性且相對穩(wěn)定的情況，采用多流束基表不失為明智的選擇。我公司為了滿足不同場合及使用要求，除開發(fā)了國內(nèi)首創(chuàng)的雙流束基表外，同時也開發(fā)了多流束基表（含立式基表）的熱計量表。使公司熱量表的規(guī)格齊全、品種多樣化，性能優(yōu)異、測量精度高，且適合國情。因此，我公司產(chǎn)品在國內(nèi)同行業(yè)具有較強的競爭優(yōu)勢和較高的知名度。
四、流量計的可維修性
我國經(jīng)濟尚欠發(fā)達，將熱量表設(shè)計為不可維修（一次性的）產(chǎn)品，用戶是不能接受的。我們前面已經(jīng)提到，國內(nèi)熱量表流量計（基表）的工作環(huán)境決定了它不可避免地會出現(xiàn)一些結(jié)垢或堵塞現(xiàn)象，雖說表前裝有過濾器，但過濾器只能過濾已經(jīng)存在的固態(tài)顆粒，無法避免和阻止結(jié)垢、微細雜質(zhì)現(xiàn)象的產(chǎn)生。目前所能做的只能是在結(jié)垢或雜質(zhì)產(chǎn)生后及時清理，另外極少數(shù)熱量表流量計在工作幾年后，葉輪軸不可避免的會磨損，因葉輪的磨損而更換整個流量計或者是更換整個熱量表是很難讓客戶接受的，為此我們認為熱量表流量計的設(shè)計要考慮可維修性，雖然不需要維修到某個零件，但是維修到葉輪部件完全是合情合理的，是符合中國國情的，會給用戶合理節(jié)約不必要的開支，這就是為什么最近這類可維修熱量表一面世，而立即受到用戶廣泛認同與贊賞的主要原因。
五、關(guān)于熱量表微處理器（積分儀）
微處理器（單片機）是熱量表的核心組成部分，它將對流量計的流量信號和供、回水溫差信號經(jīng)過一系列積分運算、補償、數(shù)據(jù)采集、記錄、分類管理等程序進行數(shù)據(jù)處理。我國熱量表標準中對基本參數(shù)數(shù)據(jù)作出了規(guī)定，但如果僅滿足標準基本要求，在實際應用中還顯得有點不足，它還應該對熱量表自身工作狀態(tài)提供足夠的信息，對累積的熱量和總流量還要進行分段記錄，這樣才能真正給多種用戶使用熱量表提供真正的方便。這種熱量表在市場上已進入商品化供應，它不僅能提供遠遠超過標準中所要求的基本性能，而且將各種數(shù)據(jù)按不同的特性進行分類，提供足夠方便的查詢方式。我公司熱量表微處理器采用美國TI公司為滿足流量、溫差測量而生產(chǎn)的專用MSP430FW42X微處理器（單片機）。該MSP430FW42X微處理器是TI公司針對電子式流量與旋轉(zhuǎn)運動檢測最新開發(fā)的專用MCU芯片，它將超低功耗MCU、旋轉(zhuǎn)掃描接口（Scan IF）和液晶顯示LCD驅(qū)動模塊完美地結(jié)合為一體，該器件的超低功耗結(jié)構(gòu)和流量檢測模塊不僅延長了電池的壽命，同時還提高了儀表的精度與性能；其次，采用諧振回路作為旋轉(zhuǎn)掃描接口的測量信號傳感器，通過測量諧振回路的不同阻尼系數(shù)，可以高精確地實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動流量的測量；再者，采用MSP430FW427設(shè)計的流體測量器具，其電路結(jié)構(gòu)非常簡單、可靠；再次，不需要外部流量檢測IC，直接取代TMS3723B，大大簡化了系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，并且提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；該微處理器可以實現(xiàn)在線編程設(shè)計、流量和溫度測量電路設(shè)計、熱冷量自動轉(zhuǎn)換計量設(shè)計、斷電保護設(shè)計、實時時鐘設(shè)計、自身檢測設(shè)計、數(shù)據(jù)信號傳遞設(shè)計及節(jié)省功耗設(shè)計等功能。因此，該熱量表顯示器能夠顯示和信號傳遞熱（冷）量值，進回水溫度、溫差、瞬時流量、累計流量、實際電路電壓、累計運行時間、日歷、故障判斷等數(shù)據(jù)功能，是一款真正提供足夠信息的熱量表。
熱量表的密封也很關(guān)鍵。熱量表的工作環(huán)境多數(shù)是在管道井中，跑、冒、滴、漏時有發(fā)生；在開始或結(jié)束供暖的非穩(wěn)定供暖季節(jié)里，熱量表會工作在供/停反復交變“呼吸”狀態(tài)，這時極易在密封不好的熱量表內(nèi)積存濕度過高的水蒸汽，這些有害的水蒸汽將嚴重影響微處理器的正常工作，甚至使微處理器徹底失去功能。密封性往往被熱量表廠家所忽視。我國的熱量表標準中，對此項要求也比較寬松，所以僅僅滿足熱量表的標準，沒有超標準地特別設(shè)計，也就不能完全適應惡劣環(huán)境的特殊要求。
微處理器“死機”也是時常出現(xiàn)的故障之一，熱量表設(shè)計中必須考慮“死機”帶來的一些后果。采取一些相應借施，避免了因“死機”給住戶和物業(yè)管理者帶來的不必要的麻煩。
六、熱量表的安裝
一般上說，出于對有利于熱量表的長期使用，熱量表出廠默認安裝在回水管上，這是符合國際標準的。但在有些地區(qū)，供暖水的被盜現(xiàn)象很嚴重，為了避免失水而不失熱費，所以有的廠家應用戶需要把熱量表裝在供水回路上，這是無可厚非的。即：在用戶沒有提出特別要求的情況下，默認的熱量表出廠時設(shè)定應該在回水回路上，對客戶要求裝在供水回路上的可以作為特例處理。我公司熱量表為了滿足用戶的需求，在程序設(shè)計上編制了兩種模式。因此，熱量表即可安裝在回水管上，也可安裝在供水回路上，其性能和測量精度不受任何影響。
七、熱量表的通訊接口
熱量表的通訊接口有多種方式：如脈沖、射頻、RS-485和M-BUS遠傳方式。在國內(nèi)多數(shù)采用脈沖、RS-485或M-BUS遠傳方式。特別是RS-485遠傳方式因有其獨特的優(yōu)勢而被用戶廠家首選。這是因為多數(shù)樓宇在智能化方面想將熱量表與水表、電表、燃氣表共用一套信號遠傳裝置，以避免重復投資，這種要求應該是符合情理的。
我公司熱量表的通訊接口為RS-485，采用國際上通用的RS-485串行總線標準。RS-485串行總線是基于歐洲儀表總線和建設(shè)部《戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》而開發(fā)的集中抄表系統(tǒng)，是集中抄表的核心組成部分。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中抄表的數(shù)據(jù)采集、傳遞、遠程發(fā)送等任務(wù)，具有通訊距離遠、施工布線方便、抄表率高、成本低等優(yōu)點，有很高的安全性和可靠性。所有用戶都采用簡單的雙線關(guān)聯(lián)，水表，氣表，熱表，電表甚至其它具有RS-485接口的裝置都可以在一條RS-485上進行數(shù)據(jù)通訊，用戶表的信息通過RS-485統(tǒng)一集中到中繼器上，每個中繼器可以帶128個用戶表，傳輸距離最少達1公里以上。因此，用戶只需要在該系統(tǒng)上增加或更改從機表的功能和上位機操作軟件，就可以實現(xiàn)您理想中完整的遠程抄表系統(tǒng)。
八、關(guān)于卡式熱量表的討論
熱量表是提供采暖收費依據(jù)的計量器具，把熱量計量與控制收費強行捆綁是不合適的，不符合創(chuàng)建和諧社會的要求。國外并未推崇卡式表，分析其原因大概有三點：一是消費觀念的不同。在國外，服務(wù)性企業(yè)，強行要用戶先付費后得到服務(wù)是剝奪消費者權(quán)益的“霸王”條款，法律不允許；而在中國，有的供暖企業(yè)并沒有把自己視為服務(wù)者，不會首先考慮用戶利益，只為保證自身利益，強行采取先交費后消費，這為生產(chǎn)卡式表提供了一些市場。第二是出發(fā)點不同，在歐洲熱量表僅作為熱量收費的一個依據(jù)，并不是控制收費的工具；但在中國，有的物業(yè)管理者安裝熱量表就是為了強行控制收費。第三是卡式表自身存在先天性問題，主要指卡式表配套使用的關(guān)斷控制裝置。熱量表工作的環(huán)境不像水表那樣長期處在干凈無雜質(zhì)、無污染、無腐蝕性的生活用水中。熱量表在熱水中工作溫度高、連續(xù)時間長、介質(zhì)中雜質(zhì)多、結(jié)垢嚴重、PH值不盡相同，且在開始或結(jié)束供暖的供暖季節(jié)里工作在供/停反復交變狀態(tài)中。因此，關(guān)斷閥旋轉(zhuǎn)空隙在熱脹冷縮中易受水結(jié)垢、雜質(zhì)微顆粒等影響，使關(guān)斷閥控制機構(gòu)失靈，出現(xiàn)打不開關(guān)不上的現(xiàn)象。在國外不成熟的產(chǎn)品是不允許進入市場的，否則法律的無情將會使供應商非常難堪。而在我國，好象這一點并未有人來管，只要有人要企業(yè)能掙錢就生產(chǎn)，后面將會有什么后果就不去管了，這是不負責的態(tài)度。我們認為熱量表的發(fā)展應借鑒國外的成功經(jīng)驗，務(wù)實的、簡單的能圓滿達到目的才是最好的，把計量和控制收費分為兩個范疇，其實控制收費是很簡單的事情，經(jīng)濟好用的鎖閉閥或是通過遠傳系統(tǒng)來控制收費就是很好的選擇。
2006年國家關(guān)于《建筑節(jié)能管理條例》的立法工作已經(jīng)展開?，F(xiàn)在，遍及全國15個省、區(qū)的47個城市已經(jīng)在強行進行建筑節(jié)能。供暖節(jié)能主要在集中采暖的新建居住建筑系統(tǒng)中，推行溫度調(diào)節(jié)和戶用熱量計量裝置，按熱量計量收費的系統(tǒng)試驗工作。
這些年來，熱量表已在我國居住建筑中的小范圍應用，估計全國已安裝使用了總共大約40-50萬套戶用表和樓宇供熱及系統(tǒng)用總表。其中從地區(qū)分布來看，大約有30%-40%集中在北京、天津、和山東省地區(qū)。中國集中供熱的建筑面積，2003年是15.56億平方米（其中住宅10.8億平方米）,2004年增加至18.9億平方米(其中住宅13.1億平方米)。從總體上看，我國建筑節(jié)能潛力很大。每年城鄉(xiāng)新建建筑竣工面積約為15至20億平米，預計到2020年底，全國房屋建筑面積將新增250至300億平米；“十一五”期間，建設(shè)節(jié)能建筑的總面積累計要超過21.6億平方米，其中新建的建筑16億平方米，既有建筑改造5.6億平方米。粗略地計算，平均每年至少需要100萬至150萬套戶用表。八部委《關(guān)于進一步推進城鎮(zhèn)供熱體制改革的意見》、建設(shè)部《關(guān)于推進供熱計量的實施意見》和國家關(guān)于《建筑節(jié)能管理條例》的立法，熱量表的銷售將會形成高潮。政府的推進得力使生產(chǎn)廠的投資積極性空前高漲，這是熱量表行業(yè)快速發(fā)展的重要因素。中國在能源資源緊缺，“節(jié)能”已經(jīng)成為政府重要議事日程的情況下，積極推進實施供熱體制改革，推行按熱量計費是大勢所趨，不可逆轉(zhuǎn)，中國的熱量表生產(chǎn)企業(yè)必須認真、負責的承擔起這個歷史性責任。但是，通過熱量表的實際運行，也暴露出了一些不足。解決問題并不困難，困難的是知道熱量表存在什么問題，這些問題該如何解決。
在國內(nèi)，熱量表的研發(fā)能力、生產(chǎn)工藝與國外相比雖有差距，但不是制約其發(fā)展的唯一的因素。我們認為，更為重要的因素就是確乏應用經(jīng)驗，缺少發(fā)現(xiàn)在應用中出現(xiàn)的問題和出現(xiàn)問題如何解決。道理很簡單，不知道需要解決的問題是什么，就不會拿出解決這些問題的方法。因此借此機會想就熱量表在工程應用中的一些問題進行研討。使我們的企業(yè)有針對性地、有效地在設(shè)計、生產(chǎn)和使用中杜絕和避免這些問題的發(fā)生。
一、熱量表流量計（基表）與熱水表
目前，機械式熱量表的流量計（基表）與熱水表有相通之處，基本上都是采用葉輪體積流量計量原理，但因其用途必竟不同，所以存在著很多本質(zhì)差別。熱水表一般工作特征是間斷式、時間短，水中無雜質(zhì)、少結(jié)垢、PH值呈中性且相對穩(wěn)定、工作溫度低、測量精度要求不高；而熱量表流量計則不同，要求連續(xù)長時間工作、介質(zhì)中雜質(zhì)多、結(jié)垢嚴重、PH值不盡相同、工作溫度高、測量精度要求高。在我國的第一代機械式熱量表中，有許多流量計采用了熱水表，這是一種簡單的、過渡性積累經(jīng)驗的方案，是一種欠妥當?shù)哪Ｊ?。至于有的廠家用水表來改裝那是更欠妥的做法。這種熱量表葉輪軸尖耐磨損能力差，使用壽命短，輕者測量精度下降，重者完全喪失測量功能，還有的因密封圈材料選擇欠佳和密封結(jié)構(gòu)不合理，在冷、熱交變溫度較高、PH值不穩(wěn)定的特定環(huán)境中，密封圈過早老化，導致流量計泄漏，這些都是無法容忍的致命缺陷，所以熱量表的流量計必需要有針對性特別設(shè)計。我公司熱量表的流量計（基表）是公司與山東大學聯(lián)合獨立自行設(shè)計而開發(fā)的專利產(chǎn)品。基表殼采用銅質(zhì)熱鍛壓結(jié)構(gòu)形成，具有美觀堅固、抗氧化、耐腐蝕的特點；葉輪室采用耐腐蝕、耐高溫、高強度的優(yōu)質(zhì)工程塑料，具有抗老化、耐沖擊、壽命長的特點；葉輪采用耐腐蝕、耐高溫、重量輕、抗變形的改性尼龍材料；密封圈選用耐腐蝕、耐高溫、抗老化的優(yōu)質(zhì)硅膠材料。同時選用了藍寶石軸承、進口硬質(zhì)合金軸，使得基表整體堅固耐用、美觀大方，滿足了國內(nèi)熱量表的使用要求。
二、流量計信號采集技術(shù)
在普通冷水表行業(yè)，面對廣大生活用水用戶，在滿足應用的前提下，會盡可能采用經(jīng)濟實用的器件。所以，在發(fā)訊水表中多數(shù)采用磁鋼與干簧管技術(shù)。以這種技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品常稱為有磁式發(fā)訊水表。水表在這種工作條件，磁鋼在常溫下的退磁現(xiàn)象緩慢，干簧管通常有多達100萬次的接觸壽命，完全能滿足發(fā)訊水表的要求，加之干簧管的零功耗特性，所以說在水表上它無疑是一個最佳選擇。但是熱量表處在水溫高、雜質(zhì)雜物多這樣長期相對苛刻的條件下工作，有些熱量表生產(chǎn)廠家仍選用這種有磁技術(shù)方案顯得明顯欠妥。這種有磁式熱量表在含有雜質(zhì)供暖水中運行時，葉輪上的磁鋼在高溫水下出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，同時磁鋼易吸附水中的鐵質(zhì)雜質(zhì)顆粒和雜物，致使葉輪負重發(fā)生靈敏度下降，葉輪轉(zhuǎn)速變慢，嚴重時還會出現(xiàn)基表堵塞現(xiàn)象。前幾年許多地區(qū)的按熱量表計量收費試點小區(qū)，由于安裝了有磁式熱量表，運行中多次發(fā)生了基表堵塞而重新更換新表的情況。國內(nèi)外熱量表生產(chǎn)廠家都在努力尋求新的發(fā)訊方法，國內(nèi)外的產(chǎn)品有的用霍爾器件、有的用培根傳感器。對于霍爾技術(shù)和培根傳感器的使用性能狀況，已有許多報道，而且也存在這樣和那樣的問題和不足，在此不作評價。
近幾年，國內(nèi)外陸續(xù)推出了可商品化的、工作可靠的無磁電渦流（電阻尼振蕩）測試（識別）技術(shù)。由于無磁微功耗電渦流技術(shù)的應用完美解決了磁鋼易退磁、易吸附雜質(zhì)和干簧管易抖動、疲勞、壽命短的缺陷，而且功耗極低。應該說是在發(fā)訊上的一個進步，也標志著新一代熱量表時代的到來。我公司熱量表流量信號的采集應用無磁微功耗電渦流技術(shù)。采用美國TI公司專為流量測量生產(chǎn)的TMS3723B芯片或采用諧振回路（LC傳感器）與SCAN IF模塊結(jié)合為一體的專用MSP430FW42X單片機來采集流量信號。它的工作原理是：TMS3723B或MSP430FW42X定期通過LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，當電感位于旋轉(zhuǎn)葉輪上的半圓金屬片上方時，由于電磁感應的影響，LC振蕩電路的振蕩信號衰減較快，為有阻尼震蕩；而電感位于無金屬片上方時，振蕩信號衰減較慢，為無阻尼震蕩；通過判斷電感處于有阻尼還是無阻尼狀態(tài)來測量葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，并通過內(nèi)部的寄存器自動記錄葉輪的旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。只要正確設(shè)置電路的初始狀態(tài)并讀寫它內(nèi)部的寄存器，就可以方便地測量葉輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。采用這種技術(shù)生產(chǎn)的熱量表徹底解決了以上技術(shù)存在的不足，實現(xiàn)了無磁化設(shè)計。
三、單流束、多流束和雙流束基表
單流束基表在水（熱水）表中應用非常普遍，它結(jié)構(gòu)簡單，水流流動空間較大、不易堵塞，且生產(chǎn)容易、加工難度小，但由于水流對葉片的沖擊不對稱，葉輪的受力載荷容易產(chǎn)生波動，使葉輪在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生軸向和徑向振動，從而影響流量測量精度。多流束基表由于水流對葉片的沖擊在切向上均勻?qū)ΨQ，使得葉輪轉(zhuǎn)動平穩(wěn)均勻，且對流體的撓動不敏感，使用中對前后直管段無特殊要求，測量精度容易保證；另外它起動流速小，以常見的DN15的表為例，單流束表的標準起動流束為27升/小時，而多流束表通?？勺龅?升/小時，國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)做到了4升/小時，國外最好的表已經(jīng)是可以做到3升/小時的水平了。由此看來，多流束表用在水（熱水）表中是不錯的選擇。而國內(nèi)熱量表流量計（基表）在熱水中工作溫度高、連續(xù)時間長、介質(zhì)中雜質(zhì)多、結(jié)垢嚴重、PH值不盡相同。因此，多流束基表用于熱量表的流量計量在許多場合都存在堵塞問題?？梢哉f，多流束基表在許多場合下不適合國情。為了提高測量精度，提高流量計量的靈敏度，為了能適應多種安裝方式，也為了能提高流量計的使用壽命，克服單流束和多流束固有缺點，繼承兩者的優(yōu)點。我公司與山東大學聯(lián)合獨立自行設(shè)計，為國內(nèi)首創(chuàng)的專利產(chǎn)品——雙流束基表。該基表設(shè)計采用雙流束形式（圖略），在流道入口設(shè)置一分流片，將整個進水通道分為兩個，一個擴張通道和一個收縮通道。分流片能起到改變水流速度和方向的作用，與單通道相比，能以更大的力、更準確的角度沖擊葉輪。從而提高了流量檢測精度，達到了多流束表的測量精度要求（2級標準）。同時，解決了我國目前供熱水質(zhì)中存有污物和雜質(zhì)而易發(fā)生堵塞基表的現(xiàn)象。當然，在特定的使用場合下，如保證供暖水質(zhì)無雜質(zhì)雜物、少結(jié)垢、PH值呈中性且相對穩(wěn)定的情況，采用多流束基表不失為明智的選擇。我公司為了滿足不同場合及使用要求，除開發(fā)了國內(nèi)首創(chuàng)的雙流束基表外，同時也開發(fā)了多流束基表（含立式基表）的熱計量表。使公司熱量表的規(guī)格齊全、品種多樣化，性能優(yōu)異、測量精度高，且適合國情。因此，我公司產(chǎn)品在國內(nèi)同行業(yè)具有較強的競爭優(yōu)勢和較高的知名度。
四、流量計的可維修性
我國經(jīng)濟尚欠發(fā)達，將熱量表設(shè)計為不可維修（一次性的）產(chǎn)品，用戶是不能接受的。我們前面已經(jīng)提到，國內(nèi)熱量表流量計（基表）的工作環(huán)境決定了它不可避免地會出現(xiàn)一些結(jié)垢或堵塞現(xiàn)象，雖說表前裝有過濾器，但過濾器只能過濾已經(jīng)存在的固態(tài)顆粒，無法避免和阻止結(jié)垢、微細雜質(zhì)現(xiàn)象的產(chǎn)生。目前所能做的只能是在結(jié)垢或雜質(zhì)產(chǎn)生后及時清理，另外極少數(shù)熱量表流量計在工作幾年后，葉輪軸不可避免的會磨損，因葉輪的磨損而更換整個流量計或者是更換整個熱量表是很難讓客戶接受的，為此我們認為熱量表流量計的設(shè)計要考慮可維修性，雖然不需要維修到某個零件，但是維修到葉輪部件完全是合情合理的，是符合中國國情的，會給用戶合理節(jié)約不必要的開支，這就是為什么最近這類可維修熱量表一面世，而立即受到用戶廣泛認同與贊賞的主要原因。
五、關(guān)于熱量表微處理器（積分儀）
微處理器（單片機）是熱量表的核心組成部分，它將對流量計的流量信號和供、回水溫差信號經(jīng)過一系列積分運算、補償、數(shù)據(jù)采集、記錄、分類管理等程序進行數(shù)據(jù)處理。我國熱量表標準中對基本參數(shù)數(shù)據(jù)作出了規(guī)定，但如果僅滿足標準基本要求，在實際應用中還顯得有點不足，它還應該對熱量表自身工作狀態(tài)提供足夠的信息，對累積的熱量和總流量還要進行分段記錄，這樣才能真正給多種用戶使用熱量表提供真正的方便。這種熱量表在市場上已進入商品化供應，它不僅能提供遠遠超過標準中所要求的基本性能，而且將各種數(shù)據(jù)按不同的特性進行分類，提供足夠方便的查詢方式。我公司熱量表微處理器采用美國TI公司為滿足流量、溫差測量而生產(chǎn)的專用MSP430FW42X微處理器（單片機）。該MSP430FW42X微處理器是TI公司針對電子式流量與旋轉(zhuǎn)運動檢測最新開發(fā)的專用MCU芯片，它將超低功耗MCU、旋轉(zhuǎn)掃描接口（Scan IF）和液晶顯示LCD驅(qū)動模塊完美地結(jié)合為一體，該器件的超低功耗結(jié)構(gòu)和流量檢測模塊不僅延長了電池的壽命，同時還提高了儀表的精度與性能；其次，采用諧振回路作為旋轉(zhuǎn)掃描接口的測量信號傳感器，通過測量諧振回路的不同阻尼系數(shù)，可以高精確地實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動流量的測量；再者，采用MSP430FW427設(shè)計的流體測量器具，其電路結(jié)構(gòu)非常簡單、可靠；再次，不需要外部流量檢測IC，直接取代TMS3723B，大大簡化了系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，并且提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；該微處理器可以實現(xiàn)在線編程設(shè)計、流量和溫度測量電路設(shè)計、熱冷量自動轉(zhuǎn)換計量設(shè)計、斷電保護設(shè)計、實時時鐘設(shè)計、自身檢測設(shè)計、數(shù)據(jù)信號傳遞設(shè)計及節(jié)省功耗設(shè)計等功能。因此，該熱量表顯示器能夠顯示和信號傳遞熱（冷）量值，進回水溫度、溫差、瞬時流量、累計流量、實際電路電壓、累計運行時間、日歷、故障判斷等數(shù)據(jù)功能，是一款真正提供足夠信息的熱量表。
熱量表的密封也很關(guān)鍵。熱量表的工作環(huán)境多數(shù)是在管道井中，跑、冒、滴、漏時有發(fā)生；在開始或結(jié)束供暖的非穩(wěn)定供暖季節(jié)里，熱量表會工作在供/停反復交變“呼吸”狀態(tài)，這時極易在密封不好的熱量表內(nèi)積存濕度過高的水蒸汽，這些有害的水蒸汽將嚴重影響微處理器的正常工作，甚至使微處理器徹底失去功能。密封性往往被熱量表廠家所忽視。我國的熱量表標準中，對此項要求也比較寬松，所以僅僅滿足熱量表的標準，沒有超標準地特別設(shè)計，也就不能完全適應惡劣環(huán)境的特殊要求。
微處理器“死機”也是時常出現(xiàn)的故障之一，熱量表設(shè)計中必須考慮“死機”帶來的一些后果。采取一些相應借施，避免了因“死機”給住戶和物業(yè)管理者帶來的不必要的麻煩。
六、熱量表的安裝
一般上說，出于對有利于熱量表的長期使用，熱量表出廠默認安裝在回水管上，這是符合國際標準的。但在有些地區(qū)，供暖水的被盜現(xiàn)象很嚴重，為了避免失水而不失熱費，所以有的廠家應用戶需要把熱量表裝在供水回路上，這是無可厚非的。即：在用戶沒有提出特別要求的情況下，默認的熱量表出廠時設(shè)定應該在回水回路上，對客戶要求裝在供水回路上的可以作為特例處理。我公司熱量表為了滿足用戶的需求，在程序設(shè)計上編制了兩種模式。因此，熱量表即可安裝在回水管上，也可安裝在供水回路上，其性能和測量精度不受任何影響。
七、熱量表的通訊接口
熱量表的通訊接口有多種方式：如脈沖、射頻、RS-485和M-BUS遠傳方式。在國內(nèi)多數(shù)采用脈沖、RS-485或M-BUS遠傳方式。特別是RS-485遠傳方式因有其獨特的優(yōu)勢而被用戶廠家首選。這是因為多數(shù)樓宇在智能化方面想將熱量表與水表、電表、燃氣表共用一套信號遠傳裝置，以避免重復投資，這種要求應該是符合情理的。
我公司熱量表的通訊接口為RS-485，采用國際上通用的RS-485串行總線標準。RS-485串行總線是基于歐洲儀表總線和建設(shè)部《戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》而開發(fā)的集中抄表系統(tǒng)，是集中抄表的核心組成部分。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中抄表的數(shù)據(jù)采集、傳遞、遠程發(fā)送等任務(wù)，具有通訊距離遠、施工布線方便、抄表率高、成本低等優(yōu)點，有很高的安全性和可靠性。所有用戶都采用簡單的雙線關(guān)聯(lián)，水表，氣表，熱表，電表甚至其它具有RS-485接口的裝置都可以在一條RS-485上進行數(shù)據(jù)通訊，用戶表的信息通過RS-485統(tǒng)一集中到中繼器上，每個中繼器可以帶128個用戶表，傳輸距離最少達1公里以上。因此，用戶只需要在該系統(tǒng)上增加或更改從機表的功能和上位機操作軟件，就可以實現(xiàn)您理想中完整的遠程抄表系統(tǒng)。
八、關(guān)于卡式熱量表的討論
熱量表是提供采暖收費依據(jù)的計量器具，把熱量計量與控制收費強行捆綁是不合適的，不符合創(chuàng)建和諧社會的要求。國外并未推崇卡式表，分析其原因大概有三點：一是消費觀念的不同。在國外，服務(wù)性企業(yè)，強行要用戶先付費后得到服務(wù)是剝奪消費者權(quán)益的“霸王”條款，法律不允許；而在中國，有的供暖企業(yè)并沒有把自己視為服務(wù)者，不會首先考慮用戶利益，只為保證自身利益，強行采取先交費后消費，這為生產(chǎn)卡式表提供了一些市場。第二是出發(fā)點不同，在歐洲熱量表僅作為熱量收費的一個依據(jù)，并不是控制收費的工具；但在中國，有的物業(yè)管理者安裝熱量表就是為了強行控制收費。第三是卡式表自身存在先天性問題，主要指卡式表配套使用的關(guān)斷控制裝置。熱量表工作的環(huán)境不像水表那樣長期處在干凈無雜質(zhì)、無污染、無腐蝕性的生活用水中。熱量表在熱水中工作溫度高、連續(xù)時間長、介質(zhì)中雜質(zhì)多、結(jié)垢嚴重、PH值不盡相同，且在開始或結(jié)束供暖的供暖季節(jié)里工作在供/停反復交變狀態(tài)中。因此，關(guān)斷閥旋轉(zhuǎn)空隙在熱脹冷縮中易受水結(jié)垢、雜質(zhì)微顆粒等影響，使關(guān)斷閥控制機構(gòu)失靈，出現(xiàn)打不開關(guān)不上的現(xiàn)象。在國外不成熟的產(chǎn)品是不允許進入市場的，否則法律的無情將會使供應商非常難堪。而在我國，好象這一點并未有人來管，只要有人要企業(yè)能掙錢就生產(chǎn)，后面將會有什么后果就不去管了，這是不負責的態(tài)度。我們認為熱量表的發(fā)展應借鑒國外的成功經(jīng)驗，務(wù)實的、簡單的能圓滿達到目的才是最好的，把計量和控制收費分為兩個范疇，其實控制收費是很簡單的事情，經(jīng)濟好用的鎖閉閥或是通過遠傳系統(tǒng)來控制收費就是很好的選擇。
