专利名称：基表为表阀一体式超声波热量表的制作方法
技术领域：
基表为表阀一体式超声波热量表技术领域实用新型涉及一种计量热水流量、热量并进行控制的基表为表阀一体式超声波热量表。
背景技术：
普通热量表作为一种供热采暖分户计量装置，在实际使用中遇到难于克服的问题一是在出现拖欠暖气费现象后无法停止供应热水，给供热部门带来了很大的不便；二是无法调整暖气的水流量；三是存在很大的浪费；四是数据安全性不够理想；五是使用寿 命短。目前，随着居民用户的增多，供热面积的增大，使用普通热量表收费的方式，已经给供热部门和用户带来了很大的不便，已经明显不能满足我们的需要，而且也造成很大的浪费。普通热量表只是单纯的计热，无法调整暖气的水流量，在出现拖欠暖气费现象时无法停止供应热水，在用户暴力拆表情况下不具有防拆功能，并且老的供热收费方式给供热部门和用户带来很大的不便，存在很大的浪费及数据安全性不够理想等问题。电控阀具有两种工作方式，一种是自动方式，具有出厂设定的三个温度段，温度在低于18°C时，阀门处于全开状态；温度在20°C到22°C之间时，阀门处于半开状态；温度在超过24°C时，阀门处于全关状态。另一种是手动方式，用户根据需要去操作，将阀开启或关闭。实用新型内容实用新型的目的是提供一种能够自动控制热量计费，电动阀能够自动和手动结合使用的基表为表阀一体式超声波热量表。上述的目的通过以下的技术方案实现—种基表为表阀一体式超声波热量表，其组成包括具有过滤器的管道，所述的管道连接超声波热量表，所述的超声波热量表具有表头和基表，所述的超声波热量表连接具有电机驱动器的电动阀，所述的表头内装有控制板、电池、温度传感器、超声波流量传感器和数据传输线，所述的温度传感器、超声波流量传感器和数据传输线接头的一端分别焊接到所述的控制板上，并引出壳体以外。所述的基表为表阀一体式超声波热量表，所述的表头包括顶壳，所述的顶壳连接壳体，所述的顶壳具有LCD显示窗和按键，所述的控制板连接所述的LCD显示窗和所述的按键。所述的基表为表阀一体式超声波热量表，所述的温度传感器包括进水管温度传感器和回水管温度传感器，所述的进水管温度传感器连接位于基表底座内的基表测温口，所述的基表底座具有换能器放置槽。所述的基表为表阀一体式超声波热量表，所述的电动阀包括阀门管体，所述的电动阀为球阀CSK-RL-BF型，工作温度5-95°C。有益效果I.本实用新型在建设节能型社会需求的推动下，实现按热量表分户计量收费的热量检测技术成为目前研究的热点。而表阀一体式超声波热量表不仅可以进行精确的流量检测，进而计算出准确的热量，而且用户可以根据需要调节室内的温度，也可以在不需要流量或欠费的情况下将阀关死。和普通的超声波式热量仪表相比它的计量精度高，对管径的适应性强，非接触流体，使用方便，易于数字化管理等等，同时又可以制成普通超声波仪表，同时可以解决其他传统类型仪表所难以检测的受强腐蚀性、非导电性及易燃易爆节制的流量检测问题，因此表阀一体式超声波热量表在热量表的研究中推广应用也较为迅速。本实用新型能够采用预付费方式，它给热电公司及用户带来的益处是明显的；首先可使热电公司资金周转加快，杜绝了拖欠暖气费的现象；其次可使得供热部门方便收费；最后，对用户而言热量的计量是透明的，用了多少热量可做到心中有数，用户也可以根据自己的需要调整暖气的水流量，甚至在不需要的时候关掉暖气，节约费用。本实用新型具有良好的流通性，可以称作零压损，因此在供热时避免了因水质不好，而导致水管阻塞的情况发生，解决了现在供热中存在的问题。本实用新型能够根据需要调整暖气水流量的计量系统，用热水作为传热媒介的户用采暖系统，计量热水通过进水管和回水管所释放(或吸收)热量的计量器具，且在用户购买的热量用完后控制电动阀门关阀停止供应热水。本实用新型具有较好的控制作用，实现了用户科学用水的管理方式，由于电机驱动部分和阀门管体部分的作用，用户也可以根据需要调节阀门的开度。本实用新型选用的球阀能够有效的节流，具有经�？丶暗绷魈逍肟刂屏髁恐诹髯饔茫唤峁辜虻�、体积小、重量轻；操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制；在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀；适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用等。本实用新型设计了防拆功能在欠费用户有可能出现暴力拆表的情况下能够自动将阀关死。
附图I是本产品的结构示意图。附图2是附图I中表头的外观图。附图3是本产品控制电路中单片机外围电路图。附图4是本产品控制电路中温度测量电路图。附图5是本产品控制电路中流量测量电路图。附图6是本产品控制电路中RS485串口通信电路图。附图7是本产品电控阀开关控制电路图。附图8是本产品中电源控制电路图。
具体实施方式
实施例I :—种基表为表阀一体式超声波热量表，其组成包括具有过滤器I的管道2,所述的管道连接超声波热量表，所述的超声波热量表具有表头4和基表5,所述的超声波热量表连接具有电机驱动器6的电动阀7，所述的表头内装有控制板8、电池9、温度传感器、超声波流量传感器11和数据传输线12，所述的温度传感器、超声波流量传感器和数据传输线接头的一端分别焊接到所述的控制板上，并引出壳体以外。实施例2 实施例I所述的基表为表阀一体式超声波热量表，所述的表头4包括顶壳13,所述的顶壳连接壳体14，所述的顶壳具有LCD显示窗15和按键16，所述的控制板连接所述的IXD显示窗和所述的按键。实施例3 实施例I或2所述的基表为表阀一体式超声波热量表,所述的温度传感器包括进水管温度传感器10和回水管温度传感器3，所述的进水管温度传感器连接位于基表底座内的基表测温口 17，所述的基表底座具有换能器放置槽18。实施例4 实施例I所述的基表为表阀一体式超声波热量表，所述的电动阀包括阀门管体19，所述的电动阀为球阀CSK-RL-BF型，工作温度5-95 (°C )。实施例5:—种基表为表阀一体式超声波热量表的计量方法，用户将购买的热量输入到控制器中，超声波热量表计量热量并将热量值通过控制线传输给控制器，控制器接收到数据对生产剩余热量值进行递减，当剩余热量值递减到0时，控制器控制电机，电机驱动球阀，将阀门关闭，用户需要再次充值后正常供暖。在对用户抄表时可以采用M-BUS或GPRS方式进行集抄用户热量数据操作或使用人工手抄器进行抄表操作；如果想要集中抄表，需要把通信�？橐布釉诳刂瓢迳希≡馟PRS无线或M-BUS有线通信的方式，将热量数据传输到集抄器上，再将集抄器的数据统一发送给管理终端。实施例6 实施例5所述的基表为表阀一体式超声波热量表的计量方法，由两个温度传感器测量进水与回水的温度，进水管温度传感器安装在进水管里、回水管温度传感器安装在回水管里，采集流量传感器即换能器产生的流量脉冲，累计一定流量后根据实时测量的热水温度计算出用户在一段时间内的实际耗用热量，实现用户实际耗用热量的自动计量计费器具，在用户购买的热量用完后控制电动阀门关阀停止供应热水，电动阀根据需要调节阀门的开关，检测阀门是否到位。实施例I 实施例5或6所述的基表为表阀一体式超声波热量表的计量方法，电动阀为默认的自动开启方式，用户根据需要调节室内的温度或重新设置三个温度段值，当自动方式不能满足用户需要时，用户可以采用手动方式将阀关闭，再重新开启，恢复到自动工作方式；在出现欠费情况时，控制中心连接网络，将阀关死，重新续费后，才能正常供暖。实施例8 上述实施例I所述的基表为表阀一体式超声波热量表，所述的超声波热量表，是表阀一体式超声波热量表主体控制部分。它包括表头、传感器和基表，其中表头包括顶壳、壳体、控制板、电池、LCD显示窗和按键；传感器，这部分包括两根温度传感器、一根换能器、一根数据传输线；基表，它具有良好的流通性，可以称作零压损，因此在供热时避免了因水质不好，而导致水管阻塞的情况发生，它由基表本身、底壳、换能器放置槽和基表测温口组成。[0049]所述的电动阀，选用煜昌科技开发有限公司的CSK-RL-BF型，工作温度5_95(°C )的控制阀，是本申请中的核心部分，具有较好的控制作用，实现了用户科学用水的管理方式，用户也可以根据需要调节阀门的开度。这部分包括电机驱动部分和阀门管体部分。此款表阀一体式热量表系统是一种能够根据需要调整暖气水流量的计量系统，用热水作为传热媒介的户用采暖系统，计量热水通过进水管和回水管所释放(或吸收)热量的计量器具，且在用户购买 的热量用完后控制电动阀门关阀停止供应热水。实施例9:上述实施例所述的基表为表阀一体式超声波热量表，如附图I所不表阀一体式超声波热量表，分为热量表和电动阀。此款表阀一体式热量表系统适合基表口径为DN25的超声波热量表，超声波热量表和电动阀一体式连接，超声波热量表及电动阀之间内置数据传输�？楹涂刂颇？椋捎糜邢叩姆绞酱涫荩荽渥既肺尬螅渲惺荽淠？榧稍诔ㄈ攘勘砜刂频缏分校刂颇？槟芄蛔既返乜刂频缍诺目�。如附图4所示，超声波热量表控制电路中单片机外围电路。本实用新型表阀一体式超声波热量表以单片机MSP430F413IPM为核心，该单片机具有驱动液晶的能力，且直接使用单片机的引脚即可驱动，单片机的8、9引脚接32. 768KHZ的晶振，单片机的复位引脚58接于电阻R3的一端，电容C6的一端后接地，电阻R3的另一端接于电阻R4的一端和二极管的正向端，电容C5的一端接3. OV的电压，另一端接地。如附图5所示，超声波热量表控制电路中温度测量电路。由高精度时间测量芯片TDC-GP2、反相器NC74sl4、电阻R21、电阻R22和电容C21等组成，PT_1、PT_2、PTCOM接配对钼电阻温度传感器ptlOOO，配对温度传感器另一端分别放置在采暖系统的进水管和回水管，用来测量进/回水管内部水流的温度，并回传给控制板。如附图6所示，超声波热量表控制电路中流量测量电路。主要由高精度时间测量芯片TDC-GP2控制，GP2芯片的Firel和Fire2引脚分别接电阻R35、R36的一端、肖特基势垒(双)二极管的1、2引脚，电阻R35、R36的另一端引出Fire端，同时又接电容C41后接地；比较器LMV761的正向输入端接Fire端，反向输入端接R44后接VCC_switch，同时又接电阻R43、C39后接地，输出端接GP2芯片的Stopl端，又接于电阻R45后接地；总线开关SN74CBT1G125的I引脚接电阻R40后接EN_A(单片机的P6. 2引脚)，2引脚接顺流超声波流量传感器，又同时接R42、C38后接地，4引脚连接Fire端，逆流超声波流量传感器与顺流的电路一样，在此不再赘述。如附图7所示，超声波热量表控制电路中RS485串口通信电路。接口芯片MAX485的I引脚连接单片机的Pl. I引脚，4引脚接单片机的Pl. 0引脚，2、3引脚接单片机P6. 4引脚，6引脚连接电阻R14、R16的一端和二极管D5的负向端，7引脚连接电阻R14另一端、R15的一端和二极管D4的正向端，二极管D6接电阻R15的另一端、电阻R16的另一端、二极管D7的正向端、二极管D8的反向端。如附图8所示，电控阀开关控制电路。控制端开阀、关阀分别接于单片机P2. 4、P2. 5引脚，同时又分别与马达控制驱动芯片L9110的A路输出管脚、B路输入管脚和B路输出管脚、A路输入管脚相连接；电容C7 —端接马达控制驱动芯片的A路输出管脚，另一端接马达控制驱动芯片的B路输出管脚；马达控制驱动芯片的A路输入管脚和B路输入管脚分别接IOOK的电阻一端，电阻的另一端接地；开阀限位接于单片机的P2. 2引脚，同时与单排插针的I引脚、电阻R14的一端、电容CS的另一端相连接；关阀限位接于单片机的P2. 3引脚，同时与单排插针的3引脚、电阻R15的一端、电容C9的另一端相连接。如附图9所示，超声波热量表控制电路中电源控制电路。将输入的3. 6V电压转换为3. OV和2. 7V的电压，以供超低功耗msp430单片机及其它芯片用电，7330-A和7033a_l芯片的2引脚接于3. 6V电压，7033a-ll的I引脚接于电阻R5的一端，又接于电阻R9后接单片机P6. 7引脚，7330-A的3引脚接于电阻R5的另一端、电容C3 —端、电容C4的正向端、电容C22 —端和电阻R31 —端，电阻R31的另一端接电容C31 —端和电容C32的正向端。以上所述实施方式仅为本实用新型的实施例，而不限于上述实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不背离实用新型原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种基表为表阀一体式超声波热量表，其组成包括具有过滤器的管道，其特征是所述的管道连接超声波热量表，所述的超声波热量表具有表头和基表，所述的超声波热量表连接具有电机驱动器的电动阀，所述的表头内装有控制板、电池、温度传感器、超声波流量传感器和数据传输线，所述的温度传感器、超声波流量传感器和数据传输线接头的一端分别焊接到所述的控制板上，并引出壳体以外。
2.根据权利要求I所述的基表为表阀一体式超声波热量表，其特征是所述的表头包括顶壳，所述的顶壳连接壳体，所述的顶壳具有LCD显示窗和按键，所述的控制板连接所述的IXD显示窗和所述的按键。
3.根据权利要求I或2所述的基表为表阀一体式超声波热量表，其特征是所述的温度传感器包括进水管温度传感器和回水管温度传感器，所述的进水管温度传感器连接位于基表底座内的基表测温口，所述的基表底座具有换能器放置槽。
4.根据权利要求I所述的基表为表阀一体式超声波热量表，其特征是所述的电动阀包括阀门管体，所述的电动阀为球阀CSK-RL-BF型，工作温度5-95°C。
专利摘要一种基表为表阀一体式超声波热量表，其组成包括具有过滤器(1)的管道(2)，所述的管道连接超声波热量表，所述的超声波热量表具有表头(4)和基表(5)，所述的超声波热量表连接具有电机驱动器(6)的电动阀(7)，所述的表头内装有控制板(8)、电池(9)、温度传感器、超声波流量传感器(11)和数据传输线(12)，所述的温度传感器、超声波流量传感器和数据传输线接头的一端分别焊接到所述的控制板上，并引出壳体以外。本实用新型用于热量及热费计量。
文档编号G01K17/06GK202420721SQ20122003499
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月4日 优先权日2012年2月4日
发明者侯影, 刘明亮, 孙来军 申请人:黑龙江大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
