專利名稱：無(wú)線測(cè)溫超聲波熱能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及-一種計(jì)量裝置，特別是涉及一種無(wú)線測(cè)溫超聲波熱能表。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)行的供熱收費(fèi)體制是按面積收費(fèi)，該種收費(fèi)方式雖然一定程度上實(shí)現(xiàn)了 "按戶計(jì)量、分戶控制"的功能，但仍存在熱能不可控、計(jì)量不科學(xué)等局限性。
2001年12月6日公開的中國(guó)專利《全數(shù)字化熱能表》，其公開號(hào)為 CN2468028Y，專利號(hào)為ZL00268276.1 ，該熱能表具有自動(dòng)顯示熱能積算量、進(jìn) 水溫度、出水溫度和溫差及累計(jì)用水量等功能，并可接入遠(yuǎn)傳管理系統(tǒng)和IC卡管 理器。
2003年7月30日公開的中國(guó)專利《新型熱能表》，其公開號(hào)為CN2563560Y, 專利號(hào)為ZL02266539.0，該熱能表可以通過(guò)電動(dòng)閥控制流體的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)室溫 進(jìn)行調(diào)節(jié)，并降低了能耗。
目前國(guó)內(nèi)熱能表溫度檢測(cè)均需有線回水溫度檢測(cè)，帶來(lái)的諸多安裝問(wèn)題； 流量檢測(cè)部件大多采用葉輪式，帶來(lái)如下缺陷對(duì)水質(zhì)要求高，通常需要加裝 過(guò)濾裝置，儀表本身有機(jī)械磨損，所以需經(jīng)常校表，其使用壽命也短，在小流 量條件下，計(jì)量誤差明顯偏大。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述有線回水溫度檢測(cè)所帶來(lái)的缺點(diǎn),而提供一 種可克服上述缺點(diǎn)的無(wú)線測(cè)溫超聲波熱能表。
本實(shí)用新型包括有兩部分組成， 一部分是安裝于進(jìn)水管上的集中控制器，另一部分是安裝于回水管上的回水溫度采集器。
安裝于進(jìn)水管處的集中控制器包括有腔體、超聲波流量計(jì)、進(jìn)水溫度傳感器、 熱表外殼、控制單元及液晶顯示器、無(wú)線通訊模塊，其中，超聲波流量計(jì)安裝于腔 體中，以測(cè)量流過(guò)腔體的液體流量，進(jìn)水溫度傳感器安裝于腔體中，以測(cè)量流過(guò)腔 體的液體溫度，液晶顯示器設(shè)于熱表外殼表面，以顯示各種數(shù)據(jù)，控制單元、超聲 波流量計(jì)密封于熱表外殼內(nèi)，超聲波流量計(jì)與控制單元電連接，以將流量信號(hào)輸入 給控制單元，進(jìn)水溫度傳感器與控制單元電連接，以將溫度信號(hào)輸入給控制單元，
液晶顯示器與控制單元電連接，電池通過(guò)穩(wěn)壓電路與控制單元連接，EEPROM為 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，控制單元是MSP430單片機(jī)，無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為PTR8000，其 與控制單元電連接。
安裝于回水管處的回水溫度采集器包括有腔體、無(wú)線通訊模塊、回水溫度傳感 器、回水溫度控制單元組成，回水溫度傳感器與控制單元電連接，以將溫度信號(hào)輸 入給控制單元，無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為PTR8000，其與控制單元電連接，電池通 過(guò)穩(wěn)壓電路與控制單元連接。
集中控制器和回水溫度采集器的PTR8000型無(wú)線通訊模塊進(jìn)行兩者之間的 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
本實(shí)用新型的工作原理及過(guò)程如下
熱量計(jì)是一種適用于測(cè)量在熱交換環(huán)路中載熱流體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀 表，熱量計(jì)又稱熱能表或熱能積算儀，它既能測(cè)量供熱系統(tǒng)的供熱量,又能測(cè)量供 冷系統(tǒng)的吸熱量。供熱系統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)。熱水流經(jīng)用戶熱交換器時(shí),管內(nèi)壓 力基本不變,所以，供熱可以看作是一個(gè)等壓過(guò)程。由焓差法熱量計(jì)算公式，可知用 戶獲得的熱量為-ll
式中Q為熱量；Ke為熱焓修正系數(shù)，單位為KW，ivs，"OKg，它的大小與溫度 有關(guān),可以看作是溫度的函數(shù)，K^f(t); Qm為質(zhì)量流量，單位為Kg/s; At為回路 溫差，對(duì)一定的時(shí)間間隔積分即可求得熱量的大小。所以，熱量測(cè)量的關(guān)鍵是準(zhǔn) 確測(cè)定Ke ， Qm和溫差A(yù)t。
工業(yè)上通常講的流量，指的是在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管道或者通道中某一截面 的流動(dòng)介質(zhì)的量?？捎萌?體)、質(zhì)量來(lái)計(jì)算。因此，流量分別用體積流量(也 稱作容積流量，用Q表示，單位為cW/s， L/min或W/h)、質(zhì)量流量(用M表 示，單位g/s， kg/h或t/h)表示。體積流量和質(zhì)量流量的關(guān)系是
式中p指流體的密度，M指質(zhì)量流量，Q指容積流量；對(duì)于本熱量表中p指 水的密度p-l,質(zhì)量流量與容積流量相等，可以將質(zhì)量流量的測(cè)量轉(zhuǎn)為流量容量的 測(cè)量。某一段時(shí)間內(nèi)流過(guò)流體的總量成為累計(jì)流量，等于該時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)間的積分， 與累計(jì)流量相對(duì)應(yīng)的流量又稱為瞬時(shí)流量。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是采用無(wú)線集成溫度傳感器技術(shù)，解決了目前熱量表生產(chǎn)單 位普遍采用的有線采集給水和回水溫度帶來(lái)的施工安裝不便及可靠性低這一突出 的共性問(wèn)題，此外利用超聲波技術(shù)解決了熱量表小流量計(jì)量誤差和始動(dòng)流量大的主 要問(wèn)題。

圖1為本實(shí)用新型的集中控制器結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型的回水溫度采集器結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實(shí)用新型集中控制器的控制單元及回水溫度采集器的控制單元電路框圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l、圖2所示，本實(shí)用新型之實(shí)施例是由集中控制器A和回水溫度 采集器B兩部分組成。
請(qǐng)參閱圖l、圖3所示，安裝于進(jìn)水管C處的集中控制器A包括有腔體1、 超聲波流量計(jì)2、進(jìn)水溫度傳感器3、熱表外殼4、控制單元5及液晶顯示器6、無(wú) 線通訊模塊7，其中，超聲波流量計(jì)2安裝于腔體1中，以測(cè)量流過(guò)腔體l的液體 流量，進(jìn)水溫度傳感器3安裝于腔體1中，以測(cè)量流過(guò)腔體1的液體溫度，液晶顯 示器6設(shè)于熱表外殼4表面，以顯示各種數(shù)據(jù)，控制單元5、超聲波流量計(jì)2密封 于熱表外殼4內(nèi)，超聲波流量計(jì)2與控制單元5電連接，以將流量信號(hào)輸入給控制 單元5，進(jìn)水溫度傳感器3與控制單元5電連接，以將溫度信號(hào)輸入給控制單元5， 液晶顯示器6與控制單元5電連接，鋰電池通過(guò)穩(wěn)壓電路與控制單元5連接， EEPROM為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，控制單元5為MSP430單片機(jī)，無(wú)線通訊模塊7的型號(hào) 為PTR8000，其與控制單元5電連接。
請(qǐng)參閱圖2、圖3所示，安裝于回水管D處的回水溫度采集器B包括有腔體 1、無(wú)線通訊模塊7、回水溫度傳感器9、回水溫度控制單元10組成，回水溫度傳 感器9與控制單元10電連接，以將溫度信號(hào)輸入給控制單元10，控制單元10為 MSP430單片機(jī)，無(wú)線通訊模塊7的型號(hào)為PTR8000，其與控制單元10電連接， 鋰電池通過(guò)穩(wěn)壓電路與控制單元10連接。
集中控制器A和回水溫度采集器B的PTR8000型無(wú)線通訊模塊7進(jìn)行兩者 之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求1、一種無(wú)線測(cè)溫超聲波熱能表，其特征在于是由安裝于進(jìn)水管上的集中控制器和安裝于回水管上的溫度采集器兩部分組成；安裝于進(jìn)水管處的集中控制器包括有腔體、超聲波流量計(jì)、進(jìn)水溫度傳感器、熱表外殼、控制單元及液晶顯示器、無(wú)線通訊模塊，其中，超聲波流量計(jì)安裝于腔體中，以測(cè)量流過(guò)腔體的液體流量，進(jìn)水溫度傳感器安裝于腔體中，以測(cè)量流過(guò)腔體的液體溫度，液晶顯示器設(shè)于熱表外殼表面，以顯示各種數(shù)據(jù)，控制單元、超聲波流量計(jì)密封于熱表外殼內(nèi)，超聲波流量計(jì)與控制單元電連接，以將流量信號(hào)輸入給控制單元，進(jìn)水溫度傳感器與控制單元電連接，以將溫度信號(hào)輸入給控制單元，液晶顯示器與控制單元電連接，電池通過(guò)穩(wěn)壓電路與該控制單元連接，EEPROM為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，控制單元是MSP430單片機(jī)，無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為PTR8000，其與控制單元電連接；安裝于回水管處的回水溫度采集器包括有腔體、無(wú)線通訊模塊、回水溫度傳感器、回水溫度控制單元組成，回水溫度傳感器與控制單元電連接，以將溫度信號(hào)輸入給控制單元，無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為PTR8000，其與控制單元電連接，電池通過(guò)穩(wěn)壓電路與該控制單元連接；集中控制器和回水溫度采集器的PTR8000型無(wú)線通訊模塊進(jìn)行兩者之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無(wú)線測(cè)溫超聲波熱能表，本實(shí)用新型包括有兩部分組成，一部分是安裝于進(jìn)水管上的集中控制器，另一部分是安裝于回水管上的溫度采集器，集中控制器和回水溫度采集器的PTR8000型無(wú)線通訊模塊進(jìn)行兩者之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，本實(shí)用新型的特點(diǎn)是采用無(wú)線集成溫度傳感器技術(shù)，解決了目前熱量表生產(chǎn)單位普遍采用的有線采集給水和回水溫度帶來(lái)的施工安裝不便及可靠性低這一突出的共性問(wèn)題，此外利用超聲波流量計(jì)技術(shù)解決了熱量表小流量計(jì)量誤差和始動(dòng)流量大的主要問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01K17/10GK201000374SQ20072009315
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日
發(fā)明者文 尤, 韓順杰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)