本實(shí)用新型涉及一種智能超聲波熱量表，屬于儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

熱能表按所用流量傳感器的不同主要分為機(jī)械式熱能表、電磁式熱能表和超聲波熱能表。機(jī)械式熱能表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低，但抗雜質(zhì)和纖維能力差，對(duì)水質(zhì)要求較高，長(zhǎng)期使用會(huì)因機(jī)械部件的磨損造成測(cè)量精度的降低；電磁式熱能表不論結(jié)構(gòu)還是測(cè)量原理都較復(fù)雜，而且價(jià)格較高，所以很少用于戶用計(jì)量；超聲波式熱能表對(duì)水質(zhì)要求略低，而且對(duì)介質(zhì)成分沒(méi)有要求，測(cè)量精度高，測(cè)量傳感器沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件，幾乎沒(méi)有磨損。

超聲波熱量表是在超聲波流量計(jì)的基礎(chǔ)上加上溫度測(cè)量，由流體的流量和供、回水溫差來(lái)計(jì)算出向用戶提供的熱量。其中流量測(cè)量部分是應(yīng)用一對(duì)超聲波換能器相向交替( 或同時(shí)) 收發(fā)超聲波，通過(guò)觀測(cè)超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時(shí)間差來(lái)間接測(cè)量流體的流速，再通過(guò)流速來(lái)計(jì)算流量的一種間接測(cè)量方法。當(dāng)前的超聲波熱量表主要存在著測(cè)量精度不高，抗干擾能力差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和通信等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種智能超聲波熱量表。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種智能超聲波熱量表，其包括安裝于供熱管網(wǎng)中用于流量測(cè)量的基表和用于流量與溫度測(cè)量并計(jì)算分析的電子積算儀，所述電子積算儀包括單片機(jī)、時(shí)間測(cè)量芯片、流量測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊、電源模塊、射頻卡功能模塊、無(wú)線通訊模塊、低電壓檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)器模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述時(shí)間測(cè)量芯片的信號(hào)輸入端分別連接所述流量測(cè)量模塊和溫度測(cè)量模塊，時(shí)間測(cè)量芯片的數(shù)據(jù)傳輸端連接所述單片機(jī)，所述射頻卡功能模塊包括射頻卡讀寫(xiě)卡模塊和電動(dòng)閥門(mén)控制模塊。

所述射頻卡讀寫(xiě)卡模塊采用高度集成的非接觸式MF RC522讀寫(xiě)卡芯片。

所述電動(dòng)閥門(mén)控制模塊主要由電阻、三極管和控制閥門(mén)開(kāi)閉的電機(jī)組成，所述電機(jī)正相端分別連接三極管Q1和Q5，電機(jī)反相端分別連接三極管Q2和Q6，電機(jī)、三極管Q1和Q5、三極管Q2和Q6共同構(gòu)成H橋電路。

所述時(shí)間測(cè)量芯片選用TDC-GP21芯片。

所述存儲(chǔ)器模塊采用CAT24WC04存儲(chǔ)芯片。

本實(shí)用新型的有益效果是：優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，提高了測(cè)量精度，其有效地將單片機(jī)、超聲波換能器、溫度傳感器、無(wú)線通訊、射頻卡預(yù)付費(fèi)集成到一起，具有廣泛的適用性。采用射頻卡預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)后可以省去了人工抄表的過(guò)程，方便實(shí)現(xiàn)一戶一卡制度，可成功實(shí)現(xiàn)“先付費(fèi)后供熱”，可以杜絕用戶的費(fèi)用拖欠問(wèn)題，解決收費(fèi)難的問(wèn)題，同時(shí)大大方便了熱力公司對(duì)各用戶熱量表的信息管理及收費(fèi)。另外，設(shè)有低電壓檢測(cè)模塊對(duì)電池電量進(jìn)行檢測(cè)，在電池電量不足時(shí)提供報(bào)警，保證了熱量表的安全準(zhǔn)確運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2是射頻卡讀寫(xiě)卡模塊電路圖。

圖3是電動(dòng)閥門(mén)控制模塊電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種智能超聲波熱量表，其包括安裝于供熱管網(wǎng)中用于流量測(cè)量的基表和用于流量與溫度測(cè)量并計(jì)算分析的電子積算儀，所述電子積算儀包括單片機(jī)、時(shí)間測(cè)量芯片、流量測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊、電源模塊、射頻卡功能模塊、無(wú)線通訊模塊、低電壓檢測(cè)模塊、存儲(chǔ)器模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述時(shí)間測(cè)量芯片的信號(hào)輸入端分別連接所述流量測(cè)量模塊和溫度測(cè)量模塊，時(shí)間測(cè)量芯片的數(shù)據(jù)傳輸端連接所述單片機(jī)，所述射頻卡功能模塊包括射頻卡讀寫(xiě)卡模塊和電動(dòng)閥門(mén)控制模塊。

如圖2所示，所述射頻卡讀寫(xiě)卡模塊采用高度集成的非接觸式MF RC522讀寫(xiě)卡芯片。MFRC522是NXP公司針對(duì)水表,電表,氣表三表應(yīng)用推出的一款低電壓、低功耗、低成本、體積小的非接觸式讀寫(xiě)芯片,是智能儀表和手持設(shè)備研發(fā)的較好選擇。MFRC522的工作方式為MFRc522的內(nèi)部發(fā)送器部分可驅(qū)動(dòng)讀寫(xiě)器天線與ISO14443A/MIFARE卡和應(yīng)答機(jī)的通信，無(wú)需其它的電路。接收器部分提供一個(gè)功能強(qiáng)大和高效的解調(diào)和譯碼電路,用來(lái)處理兼容ISO14443A/MIFARE卡和應(yīng)答機(jī)的信號(hào)。數(shù)字電路部分處理完整的ISO14443A幀和錯(cuò)誤檢測(cè)。本電路系統(tǒng)中MFRC522與單片機(jī)之間的通訊方式采用SPI接口模式。

如圖3所示，所述電動(dòng)閥門(mén)控制模塊主要由電阻、三極管和控制閥門(mén)開(kāi)閉的電機(jī)組成，所述電機(jī)正相端分別連接三極管Q1和Q5，電機(jī)反相端分別連接三極管Q2和Q6，電機(jī)、三極管Q1和Q5、三極管Q2和Q6共同構(gòu)成H橋電路。當(dāng)單片機(jī)的PI.6輸出低電平、PI.7輸出高電平時(shí)，根據(jù)三極管的導(dǎo)通特性，此時(shí)三極管Q1和Q6處于導(dǎo)通狀態(tài)而Q2和Q5處于截止?fàn)顟B(tài),從而控制電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),閥門(mén)關(guān)閉。相反當(dāng)單片機(jī)的PI.7輸出低電平、PI.6輸出高電平時(shí),根據(jù)三極管的導(dǎo)通特性,此時(shí)三極管Q2和Q5處于導(dǎo)通狀態(tài)，而Ql和Q6處于截止?fàn)顟B(tài),從而控制電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),閥門(mén)開(kāi)啟。

此外作為優(yōu)選，所述時(shí)間測(cè)量芯片選用TDC-GP21芯片。所述存儲(chǔ)器模塊采用CAT24WC04存儲(chǔ)芯片。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡采用等同替換等方式所獲得的技術(shù)方案，均落于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。