专利名称：超声波热量表的制作方法
技术领域：
本实用新型属热量表领域，尤其是一种超声波热量表。
背景技术：
目前，在供热领域中通常使用热量表进行供热计量。现有的热量表主要分为机械 式、电磁式以及超声波式三种类型，机械式热量表对供热介质的要求较高，需要在内部安装 过滤器，其压损较大；电磁式热量表对供热介质的电导率有较高要求，其结构复杂、成本较 高、容易受电磁干扰；超声波热量表以超声波测水流技术进行计量，是目前比较先进的热量 表，但是其对测量速度要求较高，现有的电路信号处理不精确，测量精度不高。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、能够有效提高 测量精度的超声波热量表。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种超声波热量表，包括热量表控制电路和电源�？椋缭茨？橛肴攘勘砜刂频� 路相连接为其供电，热量表控制电路由单片机、时间检测与温度采样�？�、超声波驱动与接 收�？�、顺流换能器、逆流换能器、进水温度传感器、出水温度传感器、显示�？�、按键�？�、 存储器�？榧昂焱馔ㄐ拍？楣钩桑テ直鹜ü齀/O接口与时间检测与温度采样�？�、 显示�？�、按键�？�、存储器�？榧昂焱馔ㄐ拍？橄嗔樱奔浼觳庥胛露炔裳？楹统� 波驱动与接收模块、进水温度传感器及出水温度传感器相连接，超声波驱动与接收�？橛� 顺流换能器、逆流换能器相连接。而且，所述的单片机还通过I/O接口连接一低电压检测�？椤６遥龅氖奔浼觳庥胛露炔裳？椴捎肨DC-GP2时间数字转换器。而且，所述的顺流换能器和逆流换能器均采用压电陶瓷换能器，所述的进水温度 传感器和出水温度传感器均采用精密配对钼电阻。而且，所述的存储器�？椴捎肊EPROM存储器。本实用新型的优点和积极效果是1、本超声波热量表有机地将单片机、时间检测与温度采样�？�、换能器、温度传感 器集成到一起，时间检测与温度采样�？槟芄徊饬苛礁龌荒芷鞣⑺秃徒邮粘ㄔ诮橹实� 顺流和逆流中传播的两个不同时间并返回给单片机，单片机由此计算介质的流速及流量; 安装在进水口和出水口的温度传感器分别采集进水温度和出水温度并返回给单片机，由单 片机计算热量。由于采用高速时间检测与温度采样�？�、优质压电陶瓷换能器作为换能器 及精密配对钼电阻作为温度传感器，保证了热量表的计量精度以及工作的稳定性。2、本超声波热量表安装有红外通信�？橛胧殖殖砥鹘型ㄐ牛梢越淠诓看� 储的数据发送给手持抄表器，减轻了抄表员的工作强度，便于供热部门的计量管理。3、本超声波热量表上设有显示�？槟芄皇凳毕允居萌惹榭黾案髦中畔ⅲ沟糜没Ф宰约旱挠萌茸刺星宄牧私猓币脖阌谖と嗽钡奈�。4、本超声波热量表设有低电压检测模块对电池电量进行检测，在电池电量不足时 提供报警，保证了热量表的安全准确运行。5、本实用新型设计合理，其有机地将单片机、时间检测与温度采样�？�、换能器、 温度传感器集成到一起实现了高精度热量计量，具有测量精度高、安全可靠、安装使用方便 等特点，可广泛适用于供热计量管理应用中。
图1是本实用新型的控制电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。一种超声波热量表，如图1所示，包括热量表控制电路和电源�？椋缭茨？橛肴� 量表控制电路相连接为其供电，本热量表采用锂电池供电。该热量表控制电路由单片机、时 间检测与温度采样�？�、超声波驱动与接收�？�、顺流换能器、逆流换能器、进水温度传感 器、出水温度传感器、显示�？�、按键模块、存储器�？�、红外通信�？榧暗偷缪辜觳饽？楣� 成。单片机内部预置有热量检测及控制程序用于协调整个热量表控制电路的工作；显示模 块能够显示用户消费热量值等信息、供热系统中的温度、瞬时流量、累积水量等参数以及供 维护人员维修的各种参数；存储器模块可以记录热量表计量中的各种数据；红外通信模块 可以与外部的手持抄表器进行通信，并将其内部存储的数据发送给手持抄表器，低电压检 测�？槎缘绯氐缌拷屑觳猓诘绯氐缌坎蛔闶碧峁┍ň�。其具体连接关系为单片机分别 通过I/O接口与时间检测与温度采样�？�、显示�？�、按键�？�、存储器模块、红外通信模 块及低电压检测�？橄嗔樱奔浼觳庥胛露炔裳？楹统ㄇ虢邮漳？�、进水温 度传感器及出水温度传感器相连接，超声波驱动与接收�？橛胨沉骰荒芷鳌⒛媪骰荒芷飨� 连接。在本实施例中，所述的单片机采用美国德州仪器公司的MSP430F413芯片，所述的时 间检测与温度采样�？椴捎玫鹿鶤CAM公司的TDC-GP2时间数字转换器，所述的顺流换能器 及逆流换能器均采用压电陶瓷换能器，所述的进水温度传感器和出水温度传感器均采用德 国久茂公司的精密配对钼电阻PT1000，所述的超声波驱动与接收�？橛尚藕欧糯笃�、双向 信号开关及施密特非门等连接构成，所述的红外通信�？椴捎煤焱馐辗⒍芗昂焱夥⑺� 驱动三极管连接构成，所述的显示�？椴捎靡壕允灸？椋娲⑵髂？椴捎妹拦鶤TMEL公 司的EEPROM存储器24C04，所述的低电压检测�？椴捎萌毡揪す镜腞3111H281CA。本超声波热量表的工作原理为热量表控制电路在单片机的控制下进行热量检 测工作，时间检测与温度采样模块采用高速专用精密芯片并在单片机控制下进行流量和温 度的采样测量，流量测量采用时差法，时间检测与温度采样模块能够测量两个换能器发送 和接收超声波在介质的顺流和逆流中传播的两个不同时间并返回给单片机，单片机由此计 算介质的流速及流量；安装在进水口和出水口的温度传感器分别采集进水温度和出水温度 并返回给单片机，由单片机计算热量。热量的计算采用由进水温度值采用线性插值法通过 0 100°C密度表计算流体质量，由进、回水温度采用分段线性插值法通过0 100°C焓值表 计算热量。[0020] 需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实 用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的 技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种超声波热量表，包括热量表控制电路和电源�？椋缭茨？橛肴攘勘砜刂频缏废嗔游涔┑纾涮卣髟谟谌攘勘砜刂频缏酚傻テ�、时间检测与温度采样�？�、超声波驱动与接收�？�、顺流换能器、逆流换能器、进水温度传感器、出水温度传感器、显示模块、按键�？�、存储器�？榧昂焱馔ㄐ拍？楣钩桑テ直鹜ü齀/O接口与时间检测与温度采样�？�、显示�？�、按键�？�、存储器�？榧昂焱馔ㄐ拍？橄嗔樱奔浼觳庥胛露炔裳？楹统ㄇ虢邮漳？�、进水温度传感器及出水温度传感器相连接，超声波驱动与接收�？橛胨沉骰荒芷�、逆流换能器相连接。
2.根据权利要求1所述的超声波热量表，其特征在于所述的单片机还通过I/O接口 连接一低电压检测�？�。
3.根据权利要求1所述的超声波热量表，其特征在于所述的时间检测与温度采样模 块采用TDC-GP2时间数字转换器。
4.根据权利要求1所述的超声波热量表，其特征在于所述的顺流换能器和逆流换能 器均采用压电陶瓷换能器，所述的进水温度传感器和出水温度传感器均采用精密配对钼电 阻。
5.根据权利要求1所述的超声波热量表，其特征在于所述的存储器�？椴捎肊EPROM 存储器。
专利摘要本实用新型涉及一种超声波热量表，其内部的热量表控制电路由单片机、时间检测与温度采样�？椤⒊ㄇ虢邮漳？椤⑺沉骰荒芷�、逆流换能器、进水温度传感器、出水温度传感器、显示�？�、按键�？�、存储器�？榧昂焱馔ㄐ拍？楣钩桑テ直鹜ü齀/O接口与时间检测与温度采样�？�、显示模块、按键�？�、存储器�？榧昂焱馔ㄐ拍？橄嗔樱奔浼觳庥胛露炔裳？楹统ㄇ虢邮漳？椤⒔露却衅骷俺鏊露却衅飨嗔樱ㄇ虢邮漳？橛胨沉骰荒芷�、逆流换能器相连接。本实用新型采用单片机、时间检测与温度采样�？�、换能器及温度传感器技术实现了高精度热量计量，具有测量精度高、安全可靠、安装使用方便等特点。
文档编号G01F1/66GK201672996SQ20102017913
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者左晔, 邢新军 申请人:左晔
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