專利名稱：單溫度傳感器超聲波熱量測量方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單溫度傳感器超聲波熱量測量方法及其
直O(jiān)
背景技術(shù)：
我國幅員遼闊，在北方冬季需要供暖，為了節(jié)約能源，減少煙塵，大部分地區(qū)采用熱網(wǎng)集中供熱。但是目前居民家還沒有安裝熱能表，所以只能按居住面積來收費，顯然這是不合理的。自動累計熱量的儀器并非沒有，但是其價格高昂，無法普及到每個家庭。因此， 開發(fā)一款低成本實用型的熱能表，具有很好的市場前景。熱能表按照基表結(jié)構(gòu)和原理不同，可分為機械式(其中包括渦輪式、孔板式、渦街式)、電磁式、超聲波式等種類。其中，機械式熱能表由于摩損大，使用年限短，其市場化受到一定的限制；電磁式熱能表雖然精度高，但是其成本極高，而且需要外加電源，所以很少采用電磁式熱能表；超聲波式熱能表由于其對介質(zhì)要求不高，溫度、壓力、密度等因素對其影響不大，且成本較低，具有良好的市場前景。目前，市場上出現(xiàn)的超聲波熱能表，其結(jié)構(gòu)一般為一個超聲波流量計加上在進水管道和出水管道上安裝的2個溫度傳感器，為了進一步降低成本，提高市場競爭力，本發(fā)明在不降低測量準確度的基礎(chǔ)上，采用一個溫度傳感器實現(xiàn)熱量的測量，該方法簡化了裝置結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本，并降低了系統(tǒng)功耗，提高了產(chǎn)品的性價比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單溫度傳感器超聲波熱量測量方法及其裝置，以降低超聲熱能表的成本和功耗。單溫度傳感器超聲波熱量測量方法，首先采用一對超聲波換能器測得超聲波在管
道內(nèi)的順流時間、和逆流時間t2
權(quán)利要求
1.單溫度傳感器超聲波熱量測量方法，其特征在于首先采用ー對超聲波換能器測得 超聲波在管道內(nèi)的順流時間ti和逆流時間t2，
2.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的單溫度傳感器超聲波熱量測量方法的裝置，其特征在于它 包括第一換能器，第二換能器，鉬電阻PT1000，第一信號調(diào)理電路，第二信號調(diào)理電路，第三 信號調(diào)理電路，第一驅(qū)動電路，第二驅(qū)動電路，高速時間及溫度轉(zhuǎn)換電路，單片機；第一換能 器和第二換能器的輸出信號分別經(jīng)過第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路后，與高速時 間及溫度轉(zhuǎn)換電路連接；第一換能器和第二換能器的輸入端分別與第一驅(qū)動電路和第二驅(qū) 動電路的一端連接；第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的另一端分別與高速時間及溫度轉(zhuǎn)換電 路連接；鉬電阻PT1000的輸出信號經(jīng)過第三信號調(diào)理電路然后與高速時間及溫度轉(zhuǎn)換電 路連接；高速時間及溫度轉(zhuǎn)換電路與單片機連接；所述的第一換能器和第二換能器分別安裝在供水管道上，鉬電阻PT1000設(shè)置在回水 管道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于第一信號調(diào)理電路及第二信號調(diào)理電路均采用TLV;3502芯片和SN74LVC1G02芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于第三信號調(diào)理電路采用NC7S14芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于高速時間及溫度轉(zhuǎn)換電路采用GP21芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于單片機采用MSP430F437芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單溫度傳感器超聲波熱量測量方法及其裝置。裝置包括由第一換能器、第二換能器、第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路組成的流量及進水溫度采集電路；由一個鉑電阻PT1000和第三信號調(diào)理電路組成的出水溫度采集電路；以GP21為核心的高速時間及溫度轉(zhuǎn)換電路以及單片機。本發(fā)明采用PT1000和超聲波換能器作為測量元件利用超聲波換能器測出聲波的順逆流時間，并以此算出水在管道內(nèi)的流速以及此時的聲速，通過聲速與溫度的關(guān)系得到進水水溫；利用PT1000測得回水溫度；最后由單片機算出熱量。采用本方法測量熱量，簡化了熱能表電路，降低了系統(tǒng)功耗以及生產(chǎn)成本。
文檔編號G01K17/10GK102401705SQ20111036439
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者王成李, 趙偉國, 趙雪松, 黃朝川 申請人:中國計量學(xué)院