專利名稱：一種超聲波測(cè)量熱量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)量流體熱量的技術(shù)領(lǐng)域，特別與一種超聲波測(cè)量熱量的方法有夫。
背景技術(shù)：
熱量表是供熱體系中按熱量計(jì)量收費(fèi)的ー個(gè)關(guān)鍵儀表和重要依據(jù)，其測(cè)量精度、工作穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)是非常重要的。以熱(冷)水為媒介的集中供熱(供冷)系統(tǒng)中用戶所消耗的熱(冷)量，與熱(冷)水流量和供、回水燴值有夫。隨著我國對(duì)集中供暖的民用建筑安裝熱量表并實(shí)行按戶計(jì)量收費(fèi)工作的推廣，分戶計(jì)量的熱量表也迎來了ー個(gè)非常好的發(fā)展時(shí)期。熱量表有機(jī)械式和超聲波式等類型，而超聲波熱量表是供熱系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。目前國內(nèi)市場(chǎng)上的超聲波熱量表產(chǎn)品，其流量測(cè)量穩(wěn)定性及測(cè)量精度欠佳，剛安裝時(shí)計(jì)量是準(zhǔn)確的，經(jīng)過一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)偏差，針對(duì)這些缺陷，本發(fā)明人設(shè)計(jì)出一種超聲波測(cè)量熱量的方法，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超聲波測(cè)量熱量的方法，算法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量供熱(供冷)系統(tǒng)中用戶所消耗的熱(冷)量。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種超聲波測(cè)量熱量的方法，包括以下步驟
一、分別測(cè)量出水處、回水處的溫度，得出兩者溫度差A(yù)T ;
ニ、檢測(cè)在介質(zhì)流動(dòng)的流速V，根據(jù)公式I = pV=pBh = ,其中p為介質(zhì)密度為流經(jīng)管道的截面積，V是介質(zhì)流速，t為流動(dòng)時(shí)間，計(jì)算得出流過的介質(zhì)質(zhì)量；
三、根據(jù)公式G =，計(jì)算得出用戶所消耗的熱量C。所述的第一歩中，在出水處和回水處分別設(shè)置溫度傳感器，由兩者溫差得出AT。所述的第二步中，在介質(zhì)中布設(shè)ー對(duì)超聲波收發(fā)器，交替收發(fā)超聲波，得出超聲波在順流和逆流環(huán)境下的速度，由此來計(jì)算得出介質(zhì)流速。采用上述方案后，本發(fā)明具有諸多有益效果
本發(fā)明中可通過兩個(gè)溫度傳感器檢測(cè)出水和回水的溫度，得出溫度差值，而且再配合超聲波收發(fā)器來檢測(cè)流體速度，由此得出流量，并將這些數(shù)據(jù)都傳送到控制器単元中進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出精確的熱量值之后反饋到顯示儀表上。本發(fā)明計(jì)算方式簡(jiǎn)單，數(shù)值測(cè)量方便，且精度高，可廣泛用于各個(gè)獨(dú)立用戶的熱量計(jì)量。


圖I為本發(fā)明較佳實(shí)施例的安裝示意 圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的模塊連接示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例做進(jìn)ー步詳細(xì)說明。一種超聲波測(cè)量熱量的方法，首先在計(jì)算之前需要布設(shè)測(cè)試末端裝置，這些裝置主要包括溫度傳感器一 I和溫度傳感器ニ 2、一對(duì)超聲波收發(fā)器31、32、控制器単元6、顯示儀器7。溫度傳感器一 I和溫度傳感器ニ 2結(jié)構(gòu)相同，只是安裝的位置不同，溫度傳感器一I位于供水的出水處，而溫度傳感器ニ 2位于供水的回水處。針對(duì)一個(gè)小區(qū)或者多個(gè)用戶組成的用戶組，從供水總管4分設(shè)出多個(gè)單元供水管41，然后每個(gè)用戶的回水從單元回水管51中回收，進(jìn)入回水總管中5中回收。測(cè)量單個(gè)用戶的熱量使用狀態(tài)時(shí)，在単元供水管41 中放置溫度傳感器一 1，在単元回水管51中放置溫度傳感器ニ 2。在介質(zhì)流通的管道內(nèi)，布設(shè)有ー對(duì)相向放置的超聲波收發(fā)器31、32，兩者交替收發(fā)超聲波，通過觀測(cè)超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時(shí)間差來間接測(cè)量流體的流速，借助流速來計(jì)算流量的一種間接測(cè)量。這個(gè)算法本身為超聲波技術(shù)領(lǐng)域中常規(guī)技術(shù)常識(shí)，這里不做贅述。本發(fā)明的功能模塊連接如圖2所示，溫度傳感器一 I、溫度傳感器ニ 2、一對(duì)超聲波收發(fā)器31、32連接到控制器単元6的輸入端上，控制器単元6的輸出端上連接顯示儀器7。本實(shí)施例中控制器単元6采用單片機(jī)形式，在其內(nèi)部具有計(jì)算程序。由于熱量的
公式6 =鉍，Ar為介質(zhì)供水和回水所得出的溫度差，可以從溫度傳感器一 I、溫度傳
感器ニ 2的兩者溫度差來計(jì)算得到，而M是表示流過的介質(zhì)質(zhì)量，可以通過檢測(cè)到的流速
來間接得出。具體如下M == ,其中p為介質(zhì)密度力流經(jīng)管道的截面
積，V是介質(zhì)流速,f為流動(dòng)時(shí)間。由此6 = pSvrA'r，將該公式計(jì)算編入至控制器単元6
內(nèi)部程序中，當(dāng)實(shí)際檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)輸入到控制器単元6內(nèi)時(shí)，就可以直接計(jì)算出精確的結(jié)果，并將該結(jié)果反饋顯示到顯示儀器7上。上述實(shí)施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種超聲波測(cè)量熱量的方法，其特征在于包括以下步驟 一、分別測(cè)量出水處、回水處的溫度，得出兩者溫度差A(yù)T ; ニ、檢測(cè)在介質(zhì)流動(dòng)的流速I根據(jù)公式M == fMvi，其中P為介質(zhì)密度為流經(jīng)管道的截面積，V是介質(zhì)流速，t為流動(dòng)時(shí)間，計(jì)算得出流過的介質(zhì)質(zhì)量； 三、根據(jù)公式G = MXAr，計(jì)算得出用戶所消耗的熱量G。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種超聲波測(cè)量熱量的方法，其特征在于所述的第一歩中，在出水處和回水處分別設(shè)置溫度傳感器，由兩者溫差得出Ar。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種超聲波測(cè)量熱量的方法，其特征在于所述的第二步中，在介質(zhì)中布設(shè)ー對(duì)超聲波收發(fā)器，交替收發(fā)超聲波，得出超聲波在順流和逆流環(huán)境下的速度，由此來計(jì)算得出介質(zhì)流速。
全文摘要
本發(fā)明主要公開一種超聲波測(cè)量熱量的方法，包括以下步驟一、分別測(cè)量出水處、回水處的溫度，得出兩者溫度差。二、檢測(cè)在介質(zhì)流動(dòng)的流速，根據(jù)公式，其中為介質(zhì)密度，為流經(jīng)管道的截面積，是介質(zhì)流速，為流動(dòng)時(shí)間，計(jì)算得出流過的介質(zhì)質(zhì)量。三、根據(jù)公式,計(jì)算得出用戶所消耗的熱量。本發(fā)明算法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量供熱(供冷)系統(tǒng)中用戶所消耗的熱(冷)量。
文檔編號(hào)G01K17/10GK102829897SQ201210248710
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者張新華, 張若煜 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院