超声波热量表如何保证高精度计量？
引言
在现代供热系统中，超声波热量表作为计量热量的关键设备，其精度至关重要。
精准的热计量不仅保障了供热企业与用户之间经济结算的公平性，避免因计量误
差引发的矛盾，还为供热系统的节能优化运行提供了坚实的数据支撑。随着供热
计量收费模式的广泛推行，深入探究超声波热量表的精度问题具有显著的现实意
义。
超声波热量表工作原理及精度衡量标准
工作原理
超声波热量表主要由超声波流量传感器、微处理器以及配对温度传感器构成。其
核心工作原理基于超声波时差法，通过精确测量载热Q流体（通常为水）的流量
以及供回水的温差来计算传递的热量。
超声波流量传感器利用超声波在流体中的传播特性来测量流量。当流体静止时，
超声波在顺流和逆流方向的传播时间相等；而当流体流动时，顺流方向的声波传
?
=×21
播时间短于逆流方向的传播时间。根据公式（其中为瞬时流
12
×
12
量，为管段系数），即可计算出流体的流量。在管径范围为\(DN15-DN300\)
时，仪表通过成对安装的压电陶瓷传感器发射和接收超声波信号，从而实现对流
量的精准测量，测量精度可达EN1434标准的1级要求（误差≤±1%）。
温度传感器负责测量供回水的温度，常用的是分度值更为精细的PT1000，并且
是成对配置，一支安装在供水管道上标记为红色，另一支安装在回水管道上标记
为蓝色。微处理器则收集来自流量传感器和温度传感器的数据，依据热量计算公
=××??
式（为热量，为流体比热容，为质量流量，为温差），
综合计算得出所消耗的热量值。
精度衡量标准
超声波热量表的精度通常以相对误差限来衡量，共分为三个精度等级，即一级表、
二级表和三级表。需要注意的是，热量表的精度等级不能用一个固定的误差数字
来简单描述，因为即便同一精度等级的热量表，随着工作条件的变化，其误差要
求也有所不同。
对于整体式热量表，由于各计量部件在逻辑上不可分割，其精度由标准装置一次
性给出，误差极限分别由以下公式确定：
一级表：=2+4?+0.01
?
二级表：=3+4?+0.02
?
4?0.05
三级表：=4++
?
??
其中，为相对误差极限（%），最小温差，为使用范围内的温差，
为常用流量（m?3/h），为使用范围内的流量（m?3/h）。
影响超声波热量表精度的因素剖析
硬件因素
?超声波换能器：作为流量传感器的核心部件，超声波换能器的性能对热量表精度
影响显著。优质的换能器应具备稳定的性能和良好的一致性，其电容、电导、机
械品质因素和抗阻等参数需保持稳定。这些参数的任何变化，都会影响超声波在
水中传播的时间差，进而影响超声波流量计的准确度。例如，高质量换能器的中
心频率偏差通常在百分之一左右，配对差在百分之四左右。若采用超过标准差的
超声波换能器，即便搭配良好的基表和信号处理电路设计，也可能导致热能表的
流量测量无法达到技术要求，甚至出现无规则变化，严重影响热量表的准确度。
此外，换能器的封装质量不佳、表面不完整，会加快其磨损和腐殖，缩短传感器
的使用寿命，降