超聲波冷熱量表

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超聲波能量表   電 話：1 3 9 1 5 1 9 1 8 3 6 

超聲波能量表集中供暖及中央空調系統用熱量計的研究

    在集中供暖和中央空調使用收費過程中，目前仍按建筑面積計算，該方式已不適應市場化管理的要求，迫切需要對用戶消耗的熱（冷）量進行相應的計量，以維護用戶和供暖（冷）雙方的利益，但目前未見該類似儀表 的廣泛使用。這是由于熱量計量存有困難，使該類儀表和開發受到限制。首先，因為熱量屬于過程量，在實驗或工程測量中，傳統測量方法對過程量的計量本身存在較大的難度，而且存在測量誤差大，修正因素多等問題。事實上，傳統測量方法無法滿足對熱量的精確計量，但隨著計算機以及信號處理技術在熱工參數測量中的廣泛應用，熱工測量儀表向智能化、微型化發展，充分利用微型計算機軟、硬件相結合的優勢可實現熱量的精確計量。

      在理論上，熱流率的測量在穩定流動中可以歸結為流體質量流量與其溫差以及定壓比熱的乘積，即；在實驗中對熱流率的測量主要采取直接法，并假設流體定壓比熱恒定不變，即簡化為質量流率與其溫差的測量，要對熱量進行計量就必需連續對熱流率進行測量并累加求和。該類計量儀表的研究對供暖通風、能源利用、實驗研究等領域具有重要意義，但該類儀表的開發研究比較困難，以集中供暖、中央空調系統用熱量計量儀表為 例分析，存在如下問題需要解決；

      ①供暖系統中，流體流動速度較低，質量流率較小，如何對供暖系統小流率流體的精確測量存在一 定難度。

     ② 進、出口溫差的測量要保證一定精度，同時要保證溫差與質量流率的測量同步并存儲有關數據；而且系統的溫度（差）波動較大，測點的確定、安裝等實際問題較多，極難處理。

     ③ 即使能夠實現對小流速換熱流體與溫差的同步測量，某一τ時刻的熱流率可以用理論公式；

利用傳統的測量方法完成上式的累計計量也是機極其困難的。

    基于以上問題，要實現對熱量的精確計量，只有充分發揮微型計算機的軟、硬件結合優勢，實現對小流量、小溫差的測量以及數據的存儲、計算、顯示等一系列功能。本文充分發揮單片微機系統具有易開發、功能強、體積小、價格便宜等特點，開發了一套熱量計量儀，實驗證明 ：該系統具有穩定性好、精度高、功能強、自動化程度高、易于維護保養等特點。

超聲波能量表研究與開發

     在熱能工程及材料科學的研究和生產過程中對熱量的測量一般采用間接法，該類儀表大多僅是對熱流進行測量，目前工業化的產品有輻射式熱流計、熱阻式熱流計等，該類儀表均需實驗標定儀表常數，存在誤差大，測量滯后等缺點，本文以熱量理論計算式的離散化方程式為基礎，充分利用MCS51單片機系統具有易開發，軟硬件結合的優勢，實現了熱量的智能化計算，結合熱量測量的難點，使該智能化儀表很好的實現了以下功能；

     （1） 溫差的測量，該功能由兩級放大電路、A/D轉換電路、有關采集軟件完成。

     （2） 小流量的測量，主要靠磁電感應元件將流量信號轉化為標準頻率信號，由MCS51單片機及有關采集軟件，實現頻率信號的累計計量。

     （3） 熱量的累計計算以及數據的存儲功能，主要由軟件和相應的寄存器來完成。

     （4） 斷電保護功能，系統由于外部斷電，重要數據將被寫入有關存儲器并保存，系統自備電源將開始工作，并開始記錄斷電開始時間以及來電時間，來電后將自動將斷電時間累加后存入外置RAM內存儲。

     （5） 顯示功能，無論用戶還是供暖公司均可通過儀表的顯示功能了解有關數據信息。

     （6） 超聲波能量表清零功能，供暖周期結束時供暖公司可以對儀表進行清零，以便于管理。

          為實現儀表的以上功能，系統硬件主要由以下模塊組成 ：由單片機MCS51為主附加外部晶振電路以及復

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