热计量仪表的误差分析
由以上分析可以看出，热量计算的误差是来自流量测量的误差和温度测量的误差，但热计量仪表的误差绝不是两个测量误差之和。
如果进口处温度测量的绝对误差是δt1，由此计算的进口处比焓值的绝对误差是δh1，出口处温度测量的绝对误差是δt2，由此计算的出口处比焓值的绝对误差是δh2，如果δt1×δt2>0，表明两只温度传感器的误差都为正差或都为负差，在此情况下，比焓值差的绝对误差为δh=δh1-δh2，如果δt1×δt20，表明两只温度传感器的误差为一正差或一负差，在此情况下，比焓值差的绝对误差为δh=δh1+δh2。在测量流量时流量计体积流量的绝对误差为δV，由于温度测量误差而带来的密度计算的绝对误差为δρ，这样一来，流经换热器的流体通过换热器与周围环境的换热量计算的绝对误差可表示为
ρ---根据标准温度计算的换热器进口或出口处流体的密度；
V---测量时间内流过流量计流体的标准体积流量；
Δh---为标准进、出口处温度下的比焓差。
以下我们分析一组数据。
假定换热器处于稳定工况，流体为水。标准值：换热器进口处温度为80℃，出口处温度为60℃，此时温差为20℃，流量为300L/h(进口处测量值)。
假定进口处实测温度为82℃，出口处实测温度为61℃，流量实测值为295L/h。系统处于稳定工况，测量时间为20分钟。
在此工况下，进口处温度传感器测温的绝对误差为2℃，相对误差为1 25%，出口处温度传感器测温的绝对误差为1℃，相对误差为1.67%。流量的绝对误差为-5L，相对误差为-1.67%。由于测量时间为20分钟，在此时间内流过水的标准体积流量为100L。查水的热物性表1，结果如下：
表1 水的热物性参数
Q=97.201(335.45-251.67)=8143.50kJ
按测量值计算：在测量时间内流过的水的质量流量为m=98.333×0.97076=95.46kg，则换热器的实际换热量为
Qs=95.4577(343.85-255.85)=8400.28kJ
热量计算的绝对误差为
Qs-Q=256.78kJ
热量计算的相对误差为
E=(8400.2776-8143.49978)/8143.49978=3.15%
因进、出口处温度传感器测温误差而产生的比焓差绝对误差δh=4 22kJ/kg，相对误差为5 04%，由进口处温度传感器测温误差而产生的密度绝对误差δρ=-1.25kg/m3，相对误差为0.0128%；流量测量的绝对误差为δV=-0.005m3，其相对误差为-1 67%；温差标准值为20℃，实测值为21℃，绝对误差为δt=1℃，相对误差为5%。
根据式(1)，一小时内热量计算绝对误差为
δQ=4.22(972.01×0.3-0.3×1.25-972.01×0.005)-1.25(0.3×83.78-83.78×0.005)-0.005(972.01×83.78)+1.25×0.005×4.22 =770.40kJ
在测量时间内(20分钟)的热量计算绝对误差为：δQ=256.80kJ。
此值与直接根据进、出口处温度计算的实际换热量与标准换热量的差值相同。证明了式(1)的准确性。
而进、出口处温差的绝对误差为1℃，相对误差为5%。流量的相对误差为-1.67%。可以看出热计量仪表热量计算的总误差并不是流量、温度两项误差之和。它与测量时的温度、流量、密度、焓等值有关。
如果流体的比焓值与温度是一种线性的函数关系，则可以用更为简单的方式来表示，即我们经常所讲的配对精度的概念，在这种情况下，如果两只温度传感器的配对精度是δt，则进、出口处比焓差的绝对误差为cｐδt，此处定压比热容cｐ可近似认为是一常数，对于水，cｐ=4.18kJ kg℃。但需要说明的是：这样的处理是有一定的近似性，因为水的焓值与温度的关系并不是严格的线性关系。在温差相同的情况下，焓差并不一定相同。这也就是为什么配对精度不能完全反映热量表测温精度的主要原因。
3.2 用K系数法计算换热量时的误差分析
当采用K系数法计算流经换热器的流体与周围环境的换热量时，由于K系数是温度的函数，因此温度测量的误差将体现在K系数中。使用K系数时，流量的单位是体积流量，采用与焓差法相同的方法，可以得出热量计算的绝对误差为
δQ=δt(KV+VδK+KδV)+δK(VΔt+ΔtδV)+δV(ρΔt)+δKδVδt
其中：δt---两支温度传感器的配对精度；
δV---流量计的绝对误差；
Δt---标准温差；
K---在标准进口或出口处温度下的热系数；
δK---由于进口或出口处温度误差产生的热系数误差；V---标准体积流量。
热量计算的相对误差为δQ/Q，Q=KVΔt。
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