专利名称：超声波热能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量装置，特别是涉及一种冷热量计量的超声波热能表。
背景技术：
随着我国福利制度的改革和热能计量的规范，在节能减排方针指引下，分 户计量已势在必行。目前已有很多城市在积极推行分户计量的方针，由于绝大 多数热能表使用传统的机械转子式流量计作为流量测量的核心部件，而当前国 情下水系统通常是一个封闭循环系统，水质质量较差，容易堵塞流量计的转子， 影响计量精度甚至堵死流量计的转子。因此需要经常维护，运行成本较高且使 用寿命普遍不长。另外，温度的测量的精度有限，环境温度的变化导致测量温 度的漂移，都直接影响着冷热量测量的精确度。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种超声波热能表。 本实用新型的技术方案如下
是由积算器、流量测量管体、配对温度传感器三部分组成；其中
1) 积算器包括中央处理器、信号采集�？�、电源电源、显示器、通讯�？�、 按键�？�、射频�？楹头徘？椋醒氪砥鞣直鹩胂允酒�、通讯�？�、 按键�？�、射频�？楹头徘？榱樱醒氪砥骱托藕挪杉？榉直鸾� 电源�？椤�
2) 流量测量管体是一段管道，安装于进口管道处，流量测量管体管道内装 顺流换能器和逆流换能器，顺流换能器和逆流换能器分别与积算器内的信号采 集模块连接；
3) 配对温度传感器包括进口温度传感器和出口温度传感器，进口温度传 感器和出口温度传感器分别与积算器内的信号采集�？榱�。
本实用新型的具有的有益效果是-
超声波时差测量和温度测量采用同一块超大规模集成电路芯片，使时间测 量量化到65ps，温度测量的分辨率达到0.004°C，大大提高了精度；采用配对温 度传感器，大大减少了系统误差对测量结果的影响；考虑到管理的方便，设计 了通讯远传和射频卡读写电路，为实现集中抄表或预付费提供了可能。
图1是本实用新型的电路原理框图。
图2是本实用新型的流量测量管体示意图。图3是本实用新型的积算器的电路原理图。图4是本实用新型的软件流程图。
图中1、中央处理器，2、信号采集模块，3、顺流换能器，4、逆流换能器，5、进口温度传感器，6、出口温度传感器，7、电源�？椋�8、液晶显示器，9、通讯模，10、按键模块，11、射频�？椋�12、阀门驱动�？椋�具体实施方式
以下结合附图及实例对本实用新型进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型是由积算器A、流量测量管体B和配对温度传感器C组成的。其中，
U积算器A:包括中央处理器l、信号采集�？�2、电源电源7、显示器8、通讯�？�9、按键模块10、射频�？�11和阀门驱动�？�12，中央处理器1分别与显示器8、通讯�？�9、按键模块10、射频�？�11和阀门驱动模块12连接，中央处理器1和信号采集�？�2分别接电源�？�7。
2) 流量测量管体B:是一段管道，安装于进口管道处，流量测量管体B管道内装顺流换能器3和逆流换能器4，顺流换能器3和逆流换能器4分别与积算器A内的信号采集�？�2连接；
3) 配对温度传感器C:包括进口温度传感器5和出口温度传感器6，进口温度传感器5和出口温度传感器6分别与积算器A内的信号采集�？�2连接。
所述信号采集�？�2是具有时间测量和温度测量功能的数字信号处理器，其型号是TDC-GP2。所述通讯�？�9使用的是M-BUS总线连接方式，所述射频�？�11使用的是非接触式射频IC卡。所述流量测量管体B是一段管体，内装有顺流换能器3和逆流换能器4。所述配对温度传感器C是高精度、高稳定性的配对温度传感器，其型号为PT1000。
系统工作时，中央处理器1控制信号采集�？�2定时采集得到顺流测量的时间和逆流测量的时间，中央处理器l由此计算得到时间差AT，并根据公式
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计算得到流速V;其中C为声音在水中的传播速度。再根据公式-k 4
可以得到瞬时流量Q，式中K为流速(分布)修正系数。
中央处理器1控制信号采集�？�2定时采集得到进口温度和出口温度；中央处理器1在得到流量信号、进口温度信号和出口温度信号后，就可以根据公式
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计算得到热交换回路消耗的热能，这里E是热交换回路输出的热能，Kl是热修正系数。
如图2所示，本实用新型的流量测量管体B工作原理图。图中，V是液体的流速；D是管段的直径；L是超声波行走的路径长度；Q是超声波行走方向与水流方向的夹角；Tl是顺流时间；T2是逆流时间。由于液体流速V的影响，超声波在顺流和逆流时的传播速度是不同的，超声波经过相同的路径L，所用的时间也是不同。顺流时，TDC-GP2能够根据中央处理器1的指令产生脉冲信号驱动顺流换能器3产生超声波并记录开始计时，在逆流换能器4收到超声波后，计时停止，得到顺流时间Tl;逆流时，.TDC-GP2能够根据中央处理器1的指令产生脉冲信号驱动逆流换能器4产生超声波并开始计时，在逆流换能器3收到超声波后，计时停止，得到逆流时间T2。
如图3所示，是积算器A的电路原理图。
如图4所示，是积算器A的软件流程图。
权利要求1、一种超声波热能表，其特征在于，是由积算器(A)、流量测量管体(B)、配对温度传感器(C)三部分组成；其中1)积算器(A)包括中央处理器(1)、信号采集�？�(2)、电源电源(7)、显示器(8)、通讯�？�(9)、按键模块(10)、射频�？�(11)和阀门驱动�？�(12)，中央处理器(1)分别与显示器(8)、通讯�？�(9)、按键模块(10)、射频�？�(11)和阀门驱动�？�(12)连接，中央处理器(1)和信号采集�？�(2)分别接电源�？�(7)；2)流量测量管体(B)是一段管道，安装于进口管道处，流量测量管体(B)管道内装顺流换能器(3)和逆流换能器(4)，顺流换能器(3)和逆流换能器(4)分别与积算器(A)内的信号采集�？�(2)连接；3)配对温度传感器(C)包括进口温度传感器(5)和出口温度传感器(6)，进口温度传感器(5)和出口温度传感器(6)分别与积算器(A)内的信号采集�？�(2)连接。
2、 根据权利要求1所述的一种超声波热能表，其特征在于所述信号采集 模块(2)是具有时间测量和温度测量功能的数字信号处理器，其型号是TDC-GP2。
3、 根据权利要求1所述的一种超声波热能表，其特征在于所述通讯�？�(9) 使用的是M-BUS总线连接方式，所述射频�？�(11)使用的是非接触式射频IC 卡。
4、 根据权利要求1所述的一种超声波热能表，其特征在于所述流量测量 管体(B)是一段管体，内装有顺流换能器(3)和逆流换能器(4)。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波热能表。包括积算器、流量测量管体、配对温度传感器三部分；其中，积算器包括中央处理器、信号采集�？�、电源、显示器、通讯�？�、按键�？�、射频模块和阀门驱动模块；流量测量管体是一段管道，内装顺流换能器和逆流换能器；配对温度传感器包括进口温度传感器和出口温度传感器。积算器与流量测量管体、配对温度传感器实现电连接，它采集顺流时间、逆流时间和温度信号，从而根据约定公式计算出热交换回路消耗的热能。其优点是顺流时间、逆流时间和温度信号由同一块超大规模集成电路芯片测量，这块芯片具有高速脉冲发生器，停止信号使能，高精度时钟，使得测量精度极高，电路简单可靠，功耗极低。
文档编号G01K17/00GK201281639SQ20082016730
公开日2009年7月29日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者刘月琴, 朱好仁, 钱江平 申请人:杭州华电华源环境工程有限公司
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
