[實用新型]一種超聲波熱量表

有效

• 申請號: 201420208863.3
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN203929285U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 胡嘯鷹
• 申請（專利權）人: 上海至信實業股份有限公司
• 主分類號: G01K17/10
• 分類號: G01K17/10
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗;鄭自群

技術領域

本發明涉及一種熱量表，具體為一種超聲波熱量表。

背景技術

超聲波熱量表通過超聲波的方法測量流量及顯示水流經熱交換系統所釋放或吸收熱能量的儀表。它通過兩種傳感器測得的物理量——熱載體的流量和進出口的溫度，再經過密度和熱焓值的補償及積分計算，才能得到熱量值。它是一種以微處理器和高精度傳感器為基礎的機電一體化產品。與建筑業過去已普遍使用的戶用計量表——水表、電表、煤氣表相比，有更復雜的設計和更高的技術含量。超聲波熱量表是一種包含機械、電子和信息技術的高科技產品，目前在許多領域獲得了成功的應用。

超聲波熱量表是供熱體系中按熱量計費收費的一個關鍵儀表和重要依據，其測量精度、工作穩定性等技術指標是非常重要的。國外生產廠家生產的超聲波熱量表技術過硬，質量有保證，但是價格較高，是國產熱量表的兩倍以上，阻礙了其在我國的大面積實用。而國內熱量表的研制工作要比國外晚得多，且由于國內惡劣的供熱水質，對熱量表的測量準確度，可靠性和實用壽命都有著很高的技術要求。目前國產的超聲波熱量表普遍存在著以下的問題：

1.系統構造復雜，功耗高；

2.不便于數字化管理，不能適用于大規模的遠程智能抄表系統；

3.測量精度不高，設備能耗偏高，使用壽命短，可靠性低。

因此為了滿足國內市場上迫切的熱計量需求相比，國產熱量表產品顯然是不能滿足的。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是為了提供一種超聲波熱量表采用超聲波作為流量測量手段，具有MBUS傳輸總線，大大提高測量精度。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的。

一種超聲波熱量表，安裝于一段供熱管線之上，包括：

溫度傳感器，安裝于供熱管線內，用于測量供回水的溫度差；

至少兩個超聲波換能器，安裝于供熱管線內，用以測量供回水的流速；

信號調理電路，將傳感器發送的信號進行濾波、放大和自動增益控制；

微控制器模塊，與溫度傳感器和超聲波傳感器相連，用于計算出供熱量并對系統進行管理和控制；

M-Bus模塊，與微控制器模塊相連，用以傳輸熱量表測量的數據，

電源模塊，用以對熱量表進行供電。

進一步的，所述超聲波換能器安裝于供熱管的同一側內壁上并保持一段距離，每一臺超聲波換能器發射的超聲波信號經過另一側內壁的反射后由另一臺接收探頭接收。

進一步的，微控制器模塊采用TDC-GP21數字轉換芯片作為主要測量計算電路，單片機MSP430F449作為主控MCU。

進一步的，所述超聲波熱量表還包括一個液晶顯示器，所述液晶顯示器與微控制器模塊相連，用于顯示瞬時熱量、累計熱量、熱水溫度和電源指示等信息。

進一步的，所述超聲波熱量表還包括一個時鐘模塊，所述液晶顯示器與微控制器模塊相連，用于為微控制器模塊提供記錄數據采集的實時時間。

進一步的，所述電源模塊采用鋰電池供電。

本實用新型具有以下有益效果：

1、測量精度高，采用了TDC-GP21芯片作為計算單元核心，整合了流量測量和溫度測量，時間精度達到了ns級別，流量、溫度測量更加準確；

2、低功耗，采用鋰電池供電，選用低功耗的電路，延長了系統在不更換電池的情況下的使用時間。

3、系統簡單可靠，采用了簡單可行且可靠穩定的信號處理電路，在實現功能的前提下，達到了較高的可靠度；

4、配備各種通信模塊和接口供用戶選擇，方便聯網；

5、人機工效好，設備操作簡單，顯示內容清晰；

6、適應能力強，可在較惡劣的大氣環境、力學環境和電磁環境下工作；

7、安裝簡單方便，成本較低。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖中：1數字轉換芯片、12微處理器、13發射接收切換電路、14溫度傳感器、15超聲波換能器、16信號調理電路、17通信模塊、18顯示模塊、19輸入模塊、20實時時鐘模塊、21電源模塊。