[發(fā)明專利]壓電式射流熱量表

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910100934.1
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101620016A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設計）人: 戴華平;陸秋平;石煥
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01K17/12
• 分類號: G01K17/12;G01K17/16;G01F1/56;G01K7/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 周 烽

技術領域

本發(fā)明涉及熱量表，尤其涉及一種基于壓電式射流流量計的熱量表。

背景技術

熱量計量是一項重要的科學計量內(nèi)容，也是國家實現(xiàn)按實計量收費的技術手段，在貿(mào)易結算、能源計量、過程控制、環(huán)境保護等方面起到重要的作用。近年來隨著能源的全球性匱乏，環(huán)境污染日趨嚴重，國家對用熱計量的要求越來越高。當前，熱量計量儀表主要有普通機械熱水表和超聲波流量計外加溫度測量模塊。機械水表和超聲波流量計各有特點，機械水表以其結構簡單、計量穩(wěn)定、價格低廉在國內(nèi)外得到廣泛的應用，即裝即用，無須外部供電；測量下限低，這是一般流量計難于做到的技術指標。但機械水表由于存在傳動阻力、機械活動部件等因素造成水表工作條件高、精度較低、故障率較高等情況。而超聲波流量計的特點與機械水表相反，幾乎沒有壓損；無機械可動部件，可靠性高；工作條件降低。但超聲波流量計的測量下限不如機械水表。

射流熱量表同時具有機械水表和超聲波流量計的優(yōu)點，又避免了機械水表和流量計的缺點。但是，現(xiàn)有的幾種射流流量計在測量低流速的高溫熱水方面表現(xiàn)不盡如人意，而這恰恰是設計射流熱量表的難點所在。

射流熱量表在低流速時產(chǎn)生的振蕩信號的頻率很低，幅值也很小，難以檢測，而且，由于熱量表是戶用儀表，成本也是一個重要的考慮因數(shù)。因此，亟需設計一種適用高溫熱水計量的低成本射流熱量表。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種壓電式射流熱量表，本發(fā)明準確可靠、成本低，耗極低，可用一節(jié)電池供電。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種壓電式射流熱量表，它包括射流基表和檢測電路；所述射流基表包括矩形阻流件、第一反饋通道、第二反饋通道、第一壓電傳感器和第二壓電傳感器，矩形阻流件固定在射流基表測量管內(nèi)，第一壓電傳感器安裝在第一反饋通道內(nèi)，第二壓電傳感器安裝在第二反饋通道內(nèi)，第一壓電傳感器和第二壓電傳感器關于射流基表中軸位置對稱；所述檢測電路包括單片機、差分放大電路、比較器電路、溫度檢測電路、紅外通信電路和LCD顯示器，差分放大電路與比較器電路相連，差分放大電路、比較器電路、溫度檢測電路、紅外通信電路和LCD顯示器分別與單片機相連。所述射流基表的第一壓電傳感器和第二壓電傳感器分別與差分放大電路相連。

本發(fā)明的的有益效果是：

1、測量下限低，運行可靠，計量準確。

2、可以檢測液體流量，也可以檢測蒸汽流量。

3、采用射流結構和差分放大方法，可以獲得更好的流量下限性能。

4、電路部分采用低功耗設計，整機平均工作電流小，可用電池供電，適用于荒郊野外等沒有市電的場合。

5、整個熱量表即裝即用，免維護，高可靠。

附圖說明

圖1是射流基表的結構示意圖；

圖2是檢測電路結構示意圖；

圖3是單片機電路圖。

圖4是紅外通信電路圖；

圖5是溫度測量電路圖；

圖6是差分放大電路圖；

圖中，1、矩形阻流件，2、第一反饋通道，3、第二反饋通道，4、第一壓電傳感器，5、第二壓電傳感器。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。

如圖1所示，本發(fā)明的壓電式射流熱量表包括射流基表和檢測電路。射流基表包括矩形阻流件1、第一反饋通道2、第二反饋通道3、第一壓電傳感器4、第二壓電傳感器5。矩形阻流件1固定在射流基表測量管內(nèi)，第一壓電傳感器4安裝在第一反饋通道2內(nèi)，第二壓電傳感器5安裝在第二反饋通道3內(nèi)，兩個壓電傳感器安裝位置關于射流基表中軸位置對稱。經(jīng)仿真和實驗得到的結果可以知道，如圖所示的壓電傳感器安裝位置能使采集到的差壓信號在相同流速下是幅度最大的，從而使傳感器有最良好的信號采集性能。

如圖2所示，檢測電路包括單片機、差分放大電路、比較器電路、溫度檢測電路、紅外通信電路、LCD顯示器。差分放大電路與比較器電路相連，差分放大電路、比較器電路、溫度檢測電路、紅外通信電路、LCD顯示器分別與單片機相連。射流基表的第一壓電傳感器4和第二壓電傳感器5分別與差分放大電路相連。整個檢測電路靠一個電池供電。