專利名稱：超聲波熱量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以水為介質(zhì)，用于戶用熱計量領(lǐng)域，具體是一種新型 超聲波熱量表。
技術(shù)背景目前，供熱用熱計量裝置分為機(jī)械式、電磁式以及超聲波式。機(jī)械式熱計 量裝置管道中有可動部件，所以對供熱介質(zhì)的要求較高，通常在安裝上要求配 套過濾器，壓損較大；電磁式熱計量裝置對供熱介質(zhì)的電導(dǎo)率有較高要求，結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，成本較高，而且容易受電磁干擾；超聲波式熱計量裝置對測量速度要 求較高，目前國內(nèi)超聲波式熱計量裝置采用的電路信號處理不精確，測量精度 不高，對測試過程中超聲波信號的質(zhì)量無法表述。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)采暖和制冷過程中已有技術(shù)的缺點，采用德國進(jìn) 口的高精度和高穩(wěn)定度的超聲波和溫度信號測量芯片，利用雙聲道多脈沖超聲 波測量技術(shù)，提供一種具有高精度、高穩(wěn)定度，能夠表述超聲波信號質(zhì)量并能 夠判斷故障等多功能的熱(冷)計量的戶用電子產(chǎn)品。本實用新型解決技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是對照附圖1，進(jìn)行說明，本實 用新型是由電源1、微處理器2、顯示器3、紅外數(shù)據(jù)傳輸接口 4、超聲波和溫 度信號采集測量芯片5、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-l 6、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2 7、超 聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-l 8、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2 9、進(jìn)口溫度傳感器10、出口溫 度傳感器11、超聲波信號質(zhì)量檢測電路12和RS485數(shù)據(jù)傳輸接口 13組成。其 特征在于，微處理器2與電源1、顯示器3、紅外數(shù)據(jù)傳輸接口 4、超聲波信號 質(zhì)量檢測電路12和RS485數(shù)據(jù)傳輸接口 13、超聲波和溫度信號采集測量芯片5 相連接，超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-l 6、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2 7并排相連后連接超 聲波和溫度信號采集測量芯片5，超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-1 8、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器 B-2 9并排相連后連接超聲波和溫度信號采集測量芯片5，進(jìn)口溫度傳感器10、 出口溫度傳感器11并排相連后連接超聲波和溫度信號采集測量芯片5，超聲波 傳感轉(zhuǎn)換器A-16、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2 7.、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-l 8、超聲波 傳感轉(zhuǎn)換器B-2 9組成雙聲道多脈沖超聲波，用于測量數(shù)據(jù)；進(jìn)口溫度傳感器10、出口溫度傳感器ll、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-l 6、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2 7、 超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-l 8、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2 9與超聲波和溫度信號采集測 量芯片5組成多通道模擬信號采集回路。微處理器2連接超聲波和溫度信號采 集測量芯片5和超聲波信號質(zhì)量檢測電路12，讀取并處理超聲波和溫度數(shù)據(jù)。本實用新型的積極效果是由于采用了上述技術(shù)方案，通過采集外部溫度 和超聲波流量信號雙聲道多點測量以及超聲波質(zhì)量信號，經(jīng)過模數(shù)電路、超聲 波和溫度信號采集測量芯片、超低功耗微處理器及大規(guī)模的集成電路設(shè)計，單 片機(jī)內(nèi)部程序自動控制計算，把用戶所用的信息通過LCD顯示出來，如果出現(xiàn) 故障、電池電量不足等，系統(tǒng)將保存數(shù)據(jù)并顯示故障狀態(tài)，方便維護(hù)。

圖l是本實用新型的電路原理框圖；圖2是本實用新型的一個實施方式主程序流程圖；圖3是本實用新型的一個實施方式中斷處理子程序流程圖；圖中1、電源，2、微處理器，3、顯示器，4、紅外數(shù)據(jù)傳輸接口， 5、超 聲波和溫度信號采集測量芯片，6、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-1， 7、超聲波傳感轉(zhuǎn)換 器A-2， 8、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-1， 9、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2, 10、進(jìn)口溫度傳 感器，11、出口溫度傳感器，12、超聲波信號質(zhì)量測量電路，13、 RS485數(shù)據(jù)傳輸接口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，本實用新型的一個 實施方式包括微處理器2，微處理器2采用具有高精度AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)， 再此單片機(jī)內(nèi)存儲了圖2所示的程序；微處理器2的一端連接德國進(jìn)口的高精 度和高穩(wěn)定度的超聲波和溫度信號采集測量芯片5，超聲波和溫度信號測量芯片 5.分別與超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-l 6、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2 7、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器 B-l 8、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-29、進(jìn)口溫度傳感器IO和出口溫度傳感器11相連 接且共同構(gòu)成多通道模擬信號采集回路；進(jìn)口溫度傳感器IO和出口溫度傳感器 11采用PT1000溫度傳感器，此外微處理器2的輸入端還連接超聲波信號質(zhì)量檢 測電路12，用以檢測超聲波信號的質(zhì)量；微處理器2還與顯示器3、紅外數(shù)據(jù) 傳輸接口 4、 RS485數(shù)據(jù)傳輸接口 13以及電源1相連接。本實用新型工作時，微處理器2通過控制超聲波和溫度信號采集測量芯片5來分別控制兩組超聲波傳感轉(zhuǎn)換器，超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-l 6和超聲波傳感轉(zhuǎn)換 器A-2 7、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-l 8和超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2 9相互發(fā)射和接收 多脈沖超聲波信號并進(jìn)行時間流量測量；根據(jù)超聲波信號在流體的流動中，順 流傳播時間與逆流傳播時間之差與被測流體的流速關(guān)系，求出水的流速，通過 雙聲道多脈沖超聲波測量技術(shù)，使測量結(jié)果更加精確穩(wěn)定；微處理器2通過控 制超聲波和溫度信號采集測量芯片5采集進(jìn)口溫度傳感器10、出口溫度傳感器 11的信息并進(jìn)行溫度流量測量；微控制器2通過內(nèi)部16位的AD轉(zhuǎn)換采集超聲 波信號質(zhì)量檢測電路12的信息，最后微處理器2讀取超聲波和溫度信號采集測 量芯片5的時間流量數(shù)據(jù)和溫度流量數(shù)據(jù)并根據(jù)超聲波信號質(zhì)量檢測電路12的 信息經(jīng)過計算處理可以得到流過的熱量，并把所要求的信息經(jīng)過顯示器3顯示 和通訊模塊進(jìn)行通訊，如出現(xiàn)故障，記錄數(shù)據(jù)并提示。雖然結(jié)合附圖描述了本 實用新型的實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi) 作出各種變形或修改。
權(quán)利要求1、超聲波熱量表，其特征在于，由電源(1)、微處理器(2)、顯示器(3)、紅外數(shù)據(jù)傳輸接口(4)、超聲波和溫度信號采集測量芯片(5)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-1(6)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2(7)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-1(8)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2(9)、進(jìn)口溫度傳感器(10)、出口溫度傳感器(11)、超聲波信號質(zhì)量檢測電路(12)和RS485數(shù)據(jù)傳輸接口(13)組成；微處理器(2)與電源(1)、顯示器(3)、紅外數(shù)據(jù)傳輸接口(4)、超聲波信號質(zhì)量檢測電路(12)和RS485數(shù)據(jù)傳輸接口(13)、超聲波和溫度信號采集測量芯片(5)相連接；超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-1(6)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2(7)并排相連后連接超聲波和溫度信號采集測量芯片(5)；超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-1(8)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2(9)并排相連后連接超聲波和溫度信號采集測量芯片(5)；進(jìn)口溫度傳感器(10)、出口溫度傳感器(11)并排相連后連接超聲波和溫度信號采集測量芯片(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波熱量表，其特征在于，超聲波傳感轉(zhuǎn)換器 A-l (6)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2 (7)、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-l (8)、超聲波傳感轉(zhuǎn) 換器B-2 (9)組成雙聲道多脈沖超聲波，用于測量數(shù)據(jù)。
專利摘要超聲波熱量表，由電源、微處理器、顯示器、紅外數(shù)據(jù)傳輸接口、超聲波和溫度信號采集測量芯片、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-1、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器A-2、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-1、超聲波傳感轉(zhuǎn)換器B-2、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、超聲波信號質(zhì)量檢測電路和RS485數(shù)據(jù)傳輸接口組成，主要用于供熱的戶用熱計量領(lǐng)域。通過高精度和高穩(wěn)定度的超聲波和溫度信號測量芯片，利用雙聲道多脈沖超聲波測量技術(shù)，在戶用計量領(lǐng)域方面具有十分重要意義。
文檔編號G01K17/10GK201429476SQ20082023334
公開日2010年3月24日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者任國賢, 革 莊, 令 張, 建 杜, 哲 耿 申請人:革 莊