专利名称：用户智能热量计费表的制作方法
技术领域：
本实用新型属热量计量装置领域，特别涉及一种用户智能热量计费仪表领域。
背景技术：
目前，国外已有热量计量仪表的生产，也已实现一户甚至一室一表。但国外产品价格较高，每块3000元至10000元。国内还没有生产此类表的生产厂家。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，价格低廉，计费合理，功耗低，使用和维修方便的用户智能热费计费仪表。
本实用新型的技术解决方案可依如下方式实现一种用户智能热量计费表，其特点是，含有壳体、流量检测部分、信号采集控制显示部分、电源部分；所述壳体含有流体流进通道、配有电动阀的流体流出通道；所述流量检测部分含有配有导磁叶轮可绕中轴转动的滑动轴承；在所述流体流进通道的外部与导磁叶轮相邻部位垂直于轴线的水平方向设有流量传感器；所述信号采集控制显示部分含有置于流体流进通道内的温度传感器A、置于流体流出通道内的温度传感器B、单片机、脉冲整形部分、电动阀控制部分；所述温度传感器A与温度传感器B的输出端分别接单片机；所述电动阀控制部分的输入端分别接单片机；所述电动阀控制部分的输出端接电动阀的输入端；所述脉冲整形部分的输出端接单片机；所述显示部分的输入端分别与单片机相接。
本实用新型在所述流体流进通道内沿其轴向可分别设有前导向架及后导向架；所述前导向架及后导向架通过中轴固定配接；所述前导向架及后导向架分别与流体流进通道的内壁固定相接。
本实用新型所述壳体可为一体化结构；另外，本实用新型还可配有温度传感器C；所述温度传感器C的输出端接单片机脚。
本实用新型结构简单，价格低廉，计费合理，功耗低，使用和维修方便，能实现单片机智能控制，可实现自动计量热量、自动计费、欠费关闭阀门、外设接口功能齐全。
图1为本实用新型控制部分原理框图；图2为本实用新型的整体结构示意图；
图3为本实用新型信号处理部分电路原理图；图4为本实用新型流量采集部分电路原理图；图5为本实用新型电动阀控制电路；图6为本实用新型外接电源电路原理图；具体实施方式
如图所示，本实用新型含有壳体1、流量检测部分、信号采集控制显示部分、电源部分；所述壳体1含有流体流进通道14、配有电动阀4的流体流出通道19；所述流量检测部分含有配有导磁叶轮13可绕中轴15转动的滑动轴承12；在所述流体流进通道14的外部与导磁叶轮13相邻部位垂直于轴线的水平方向设有流量传感器16；所述信号采集控制显示部分含有置于流体流进通道14内的温度传感器A17、置于流体流出通道19内的温度传感器B18、单片机、脉冲整形部分、电动阀控制部分；所述温度传感器A17与温度传感器B18的输出端分别接单片机81、80脚；所述电动阀控制部分的输入端分别接单片机64、65、66、67脚；所述电动阀控制部分的输出端接电动阀4的输入端；所述脉冲整形部分的输出端接单片机83脚。所述流体流进通道14内沿其轴向分别设有前导向架10及后导向架11；所述前导向架10及后导向架11通过中轴15固定配接；所述前导向架10及后导向架11分别与流体流进通道14的内壁固定相接。
所述壳体1采用一体化结构设计。为便于监控室内温度环境，本实用新型还配有温度传感器C；所述温度传感器C的输出端接单片机51脚。通过采集相应的温度信号来控制电动阀4的开度，以达到自动控制室内温度环境的目的。
图2中，1A为壳体1下部，1B为壳体1中部，1C为壳体1上部，5为电动阀按钮，6为IC卡，7为显示功能切换按钮，8为显示屏，9为电池，20为外接电源插孔，21为18B20温度传感器C插孔。
本实用新型根据用户取暖设备入口温度及出口温度检测值，通过A/D转换，将模拟量转换为数字量输入到单片机；流量检测值经过脉冲记数后也输入到单片机内，经单片机智能处理后，通过液晶板显示热能值。
水流量经过涡轮流量计输出与流量成正比的脉冲数，再经过脉冲整形电路，送到单片机记数，以确定水的体积，进而计算出水的质量。单片机经过取暖设备入口温度及出口温度差值以及流量的质量和比热计算出热量值，进而累加，储存起来，当按键按下时，送LCD液晶显示屏显示。
当流体通过流体流进通道14时，流体冲击叶轮叶片，由于叶轮的叶片与流体的流向间有一倾角，流体的冲击力对叶轮产生转动力矩，使得叶轮克服机械摩擦力矩和流动阻力矩而转动。在一定情况下，叶轮旋转的角速度与通过叶轮的液体流量成正比，当叶轮旋转时，将流量值传到设置于流体流进通道14外部的流量传感器16处。
本实用新型的设计特点a.以单片机为控制中心，由流量传感器、温度传感器、按键、显示器、电源、电动阀、IC卡等元件组成；b.由流进住户取暖设备的流量和温度的积计算采暖热量。
c.流量传感器采用涡轮式流量计；d.温度传感器采用铂电阻PT1000；e.采用电池供电；f.实现单片机智能控制。可实现自动计量热量、自动计费、欠费关闭阀门、超低功耗、价格低、外设接口功能齐全；显示部分选用点阵式LCD液晶显示屏，因为它功耗低、驱动部分集成度高。可以显示汉字及计量单位等。
IC卡部分通过IC卡来输入交费金额及热量单价。采用加密密码，做到一户一码，不能兼用。
电动阀部分通过IC卡内费用情况决定电动阀的开启和关闭。即当IC卡内有费用时电动阀自动开启，当IC卡内费用不足10元时电动阀自动关闭。
电源部分采用两套电池供电a.供电路板；b.供电动球阀。
温度传感器选用PT1000铂电阻。因为PT1000铂电阻功耗较低。接口电路包括信号的获取、采集及斜边A/D等。
单片机是热能表的核心元件，基于降低功耗、减少硬件电路成本的原则，可选用MSP430系列的单片机。MSP430F43X系列单片机具有如下特点a.低工作电压1.8V～3.6V；b.超低功耗活动模式280μA(1MHZ，2.2V)待机模式1.1μA掉电模式(RAM保持)0.1μAc.五种节电模式；d.从待机到唤醒的响应时间不超过6μs；e.12位A/D转换器；f.16位精简指令结构(RISC)150μs指令周期；g.带有3个捕获/比较寄存器的16位定时器，含有定时器A和定时器B；h.串行通信可软件选择UART/SPI模式；i.片内的比较器配合其他器件可构成单斜边A/D转换器；
j.可编程用电压监视器；k.可在线串行编程，不需要外加编程电压；l.FLASH存储器；根据以上特性，用在本设计开发中，可以不用外扩A/D转换器及E2PROM，同时它的功耗低，可以选用电池供电，且它还含有输入捕捉、输出比较及PWM功能(CCP�？�)，可以灵活地同流量传感器的输出脉冲进行配置。
权利要求1.一种用户智能热量计费表，其特征在于，含有壳体(1)、流量检测部分、信号采集控制显示部分、电源部分；所述壳体(1)含有流体流进通道(14)、配有电动阀(4)的流体流出通道(19)；所述流量检测部分含有配有导磁叶轮(13)可绕中轴(15)转动的滑动轴承(12)；在所述流体流进通道(14)的外部与导磁叶轮(13)相邻部位垂直于轴线的水平方向设有流量传感器(16)；所述信号采集控制显示部分含有置于流体流进通道(14)内的温度传感器A(17)、置于流体流出通道(19)内的温度传感器B(18)、单片机、脉冲整形部分、电动阀控制部分、显示部分；所述温度传感器A(17)与温度传感器B(18)的输出端分别接单片机(81、80)脚；所述电动阀控制部分的输入端分别接单片机(64、65、66、67)脚；所述电动阀控制部分的输出端接电动阀(4)的输入端；所述脉冲整形部分的输出端接单片机(83)脚；所述显示部分的输入端分别与单片机(46、47、48)脚相接。
2.根据权利要求1所述的用户智能热量计费表，其特征在于在所述流体流进通道(14)内沿其轴向分别设有前导向架(10)及后导向架(11)；所述前导向架(10)及后导向架(11)通过中轴(15)固定配接；所述前导向架(10)及后导向架(11)分别与流体流进通道(14)的内壁固定相接。
3.根据权利要求1或2所述的用户智能热量计费表，其特征在于所述壳体(1)为一体化结构。
4.根据权利要求1或2所述的用户智能热量计费表，其特征在于还配有温度传感器C；所述温度传感器C的输出端接单片机(51)脚。
5.根据权利要求3所述的用户智能热量计费表，其特征在于还配有温度传感器C。
专利摘要本实用新型属热量计量装置领域，特别涉及一种用户智能热量计费仪表领域；其特征在于，含有壳体(1)、流量检测部分、信号采集控制显示部分、电源部分；所述壳体(1)含有流体流进通道(14)、配有电动阀(4)的流体流出通道(19)；所述流量检测部分含有配有导磁叶轮(13)可绕中轴(15)转动的滑动轴承(12)；在所述流体流进通道(14)的外部与导磁叶轮(13)相邻部位垂直于轴线的水平方向设有流量传感器(16)；所述信号采集控制显示部分含有置于流体流进通道(14)内的温度传感器A(17)、置于流体流出通道(19)内的温度传感器B(18)、单片机、脉冲整形部分、电动阀控制部分、显示部分。
文档编号G01K17/00GK2687615SQ200320104858
公开日2005年3月23日 申请日期2003年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者杨明忠, 刘洪亮, 杨存广, 邵希平, 吴剑, 张营, 杨建国 申请人:杨明忠
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