專利名稱：有機熱載體熱能計量系統(tǒng)的制作方法
有機熱載體熱能計量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能計量領(lǐng)域，具體是指一種有機熱載體熱能計量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)市場的熱能計量系統(tǒng)主要應(yīng)用于蒸汽、熱水、冷凍水等。由于現(xiàn)有熱能計量系統(tǒng)未充分考慮有機熱載體的性質(zhì)、有機熱載體供熱系統(tǒng)的特點，因此，無法準確計量有機熱載體的熱能。有機熱載體供熱是今后發(fā)展的方向，熱能計量是重要環(huán)節(jié)。所以，根據(jù)相關(guān)的國家及行業(yè)標準、規(guī)范，結(jié)合有機熱載體的性質(zhì)、有機熱載體供熱系統(tǒng)的特點，應(yīng)用電子信息技術(shù)，研制國內(nèi)市場未見的有機熱載體熱能專用計量系統(tǒng)是大勢所趨。有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷深入研究，并有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種有機熱載體熱能計量系統(tǒng)。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題有機熱載體熱能計量系統(tǒng)，其特征在于包括一流量傳感器、一第一溫度傳感器、一第二溫度傳感器、一流量變送器、一智能運算儀；所述流量傳感器和 所述第一溫度傳感器分別設(shè)置于熱能輸入管道上；所述流量變送器與所述流量傳感器相連接；所述第二溫度傳感器設(shè)置于熱能輸出管道上；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、流量變送器分別與所述智能運算儀相連接；所述智能運算儀包括一主機板、一 IXD、一鍵盤、一開關(guān)電源、一串口電平轉(zhuǎn)換電路、多個I/o接口板；所述主機板為ARM32位處理器，具有RAM、FLASH ；所述主機板通過顯示接口連接所述IXD;所述主機板通過鍵盤接口連接所述鍵盤；所述主機板通過URAT接口連接所述串口電平轉(zhuǎn)換電路；所述主機板通過I/O總線接口連接到I/o總線，I/O總線連接所述多個I/O接口板；所述主機板還連接開關(guān)電源；所述多個I/O接口板分別連接到所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、流量變送器；所述串口電平轉(zhuǎn)換電路具有RS232接口、RS485接口。進一步地，所述主機板還連接USB移動盤。進一步地，所述主機板型號為LPC2468。本發(fā)明的優(yōu)點在于用于有熱能需求的工礦企業(yè)，通過本系統(tǒng)對有機熱載體鍋爐熱效率進行實時監(jiān)控以及采用導熱油作為熱能載體的用戶與供暖企業(yè)間進行熱能消耗自動計量和收費控制。按實際使用熱量收費，提高了供暖企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，更加有利于用戶按需求使用、合理使用能源及科學管理的目的，實現(xiàn)節(jié)能減排，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。計量精度優(yōu)于JJG225《熱量表檢定規(guī)程》及CJ128《熱量表》行業(yè)標準。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中智能運算儀結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式如圖1所示，有機熱載體熱能計量系統(tǒng)，包括流量傳感器1、溫度傳感器2、溫度傳感器3、流量變送器4、智能運算儀5。流量傳感器I和溫度傳感器2分別設(shè)置于熱能輸入管道上。流量變送器4與流量傳感器I相連接；溫度傳感器3設(shè)置于熱能輸出管道上。溫度傳感器2、溫度傳感器3、流量變送器4分別與智能運算儀5相連接。如圖2所不,所述智能運算儀5包括一主機板、一IXD、一鍵盤、一開關(guān)電源、一串口電平轉(zhuǎn)換電路、多個I/O接口板；其中LCD為5英寸單色LCD，鍵盤為18鍵觸摸鍵盤。所述主機板為ARM32位處理器，具有128K的RAM、4Gb的FLASH ;還具有日歷時鐘，后備電池,512K 的 FLASH，64K 的 SRAM。所述主機板通過顯示接口連接所述IXD ;所述主機板通過鍵盤接口連接所述鍵盤；所述主機板通過URAT接口連接所述串口電平轉(zhuǎn)換電路；所述主機板通過I/O總線接口連接到I/o總線，I/O總線連接所`述多個I/O接口板；所述主機板還連接開關(guān)電源；所述多個I/O接口板分別連接到溫度傳感器2、溫度傳感器3、流量變送器4 ；所述串口電平轉(zhuǎn)換電路具有RS232接口、RS485接口。所述主機板還連接USB移動盤。所述主機板型號為LPC2468。智能運算儀5的軟件系統(tǒng)由實時操作系統(tǒng)、I/O管理程序、控制算法軟件、人機對話軟件、數(shù)據(jù)和通信管理程序構(gòu)成。有診斷和出錯時程序卷回復執(zhí)能力。軟件由匯編語言和C語言混合編程，有很高的運行效率。由于智能運算儀5軟件所需要執(zhí)行的任務(wù)較多，計算有機熱載體熱能是由定時器中斷執(zhí)行的。具體步驟如下讀取I/O數(shù)據(jù)(含流量傳感器1、溫度傳感器2、溫度傳感器3、流量變送器4)，并進行數(shù)據(jù)處理。采用單流量傳感器系統(tǒng)，本系統(tǒng)假定供油流量與回油流量相等，基于導熱油的質(zhì)量流量測量，然后計算其熱流量，或者在此基礎(chǔ)上再以供需雙方協(xié)議的方式對回油損失作補償。導熱油質(zhì)量流量傳感器算公式為
coos ] =χ10—3χ =====I=..... X1^gxDdXv7pXA P 公式!
V 丄一fr 式中qni——質(zhì)量流量，kg/h ；
C—流出·系數(shù)(無量綱);ε —流速膨脹系數(shù)(無量綱)；D-管道內(nèi)徑，mm ;Δ P—流量變送器輸出的差壓，Pa ；P——工作狀態(tài)下導熱油密度，kg/m3 ；β——管徑比(無量綱)。該計算式按照GB2624-2006《用孔板、噴嘴和文丘里管流量充滿圓管的流體流量》或IS05167:2003 (E)《用安裝在充滿流體的圓形截面管道中的差壓裝置測量流量》進行。熱量差計量公式為C>=qm(hi_ho) 公式 2式中Φ——熱流量KJ/hqm-質(zhì)量流量Kg/hhi——供油比焓KJ/Kg hi=f(ti)ho-回油比焰':KJ/Kg ho=f (to)ti——供油溫度Vto——回油溫度V本系統(tǒng)的流量傳感器I發(fā)出差壓ΛΡ，流量變送器4檢測出差壓ΛΡ，根據(jù)公式I計算出質(zhì)量流量qm ;本系統(tǒng)溫度傳感器2測量出ti (供油溫度)，溫度傳感器3測量出to (回油溫度)，根據(jù)公式2計算出熱量差Φ。以上測量出的數(shù)據(jù)全部輸送到智能運算儀5，運算全部通過智能運算儀5進行計算。智能運算儀5依據(jù)有關(guān)國際標準、國家及行業(yè)標準，針對導熱油和流量傳感器，建立流量數(shù)學模型?？蓮V泛應(yīng)用于石化、化工、冶金、電力、輕工、醫(yī)藥及城市供熱等行業(yè)的貿(mào)易結(jié)算和工廠計量管理網(wǎng)絡(luò)?？蓪崿F(xiàn)1、流量單位自動換算，分段流量系數(shù)設(shè)定。2、演算功能依據(jù)GB/T2624-2006 (IS05167-2003)對節(jié)流式流量傳感器的流出系數(shù)C、壓縮系數(shù)Z、流速膨脹系數(shù)ε進行實時計算。同時顯示流量傳感器算中的各種中間參數(shù)，密度P，雷諾數(shù)Red，流出系數(shù)C，壓縮系數(shù)Ζ，可膨脹系數(shù)ε，動力粘度μ，等熵指數(shù)K
坐寸ο3、導熱油的密度、比焓等參數(shù)數(shù)據(jù)處理。4、貿(mào)易結(jié)算小信號切除、小流量補足、超限補償計量。5、預付費功能查詢付費后新增流量及實時余量。6、審計記錄記錄儀表上電、停電時間，記錄累計停電時間。停電補足計量。記錄修改組態(tài)參數(shù)時間。7、數(shù)據(jù)記錄同時記錄流量、溫度、壓力、差壓、密度等瞬時量。8、報警記錄記錄差壓，溫度，壓力的超限時間。9、累積報表累積流量、熱量日報表、月報表、班報表和年報表。10、容錯功能差壓、溫度、壓力信號異常時，用對應(yīng)的預先設(shè)定值進行補償運算。
11、通訊功能標準Modbus RTU協(xié)議，RS-232或RS-485通訊接口，支持GPRS遠程通訊，支持串口打印機進行定時自動或手動打印。12、標準USB接口，可通過U盤備份組態(tài)參數(shù)、實時數(shù)據(jù)、累積報表、歷史數(shù)據(jù)、審計記錄。13、計量精度優(yōu)于JJG225《熱量表檢定規(guī)程》及CJ128《熱量表》行業(yè)標準。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施用例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.有機熱載體熱能計量系統(tǒng)，其特征在于 包括一流量傳感器、一第一溫度傳感器、一第二溫度傳感器、一流量變送器、一智能運算儀； 所述流量傳感器和所述第一溫度傳感器分別設(shè)置于熱能輸入管道上；所述流量變送器與所述流量傳感器相連接；所述第二溫度傳感器設(shè)置于熱能輸出管道上； 所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、流量變送器分別與所述智能運算儀相連接；所述智能運算儀包括一主機板、一 IXD、ー鍵盤、一開關(guān)電源、一串ロ電平轉(zhuǎn)換電路、多個I/O接ロ板； 所述主機板為ARM32位處理器，具有RAM、FLASH ； 所述主機板通過顯示接ロ連接所述LCD ;所述主機板通過鍵盤接ロ連接所述鍵盤；所述主機板通過URAT接ロ連接所述串ロ電平轉(zhuǎn)換電路；所述主機板通過I/O總線接ロ連接到I/O總線，I/O總線連接所述多個I/O接ロ板；所述主機板還連接開關(guān)電源； 所述多個I/O接ロ板分別連接到所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、流量變送器； 所述串ロ電平轉(zhuǎn)換電路具有RS232接ロ、RS485接ロ。
2.如權(quán)利要求1所述的有機熱載體熱能計量系統(tǒng)，其特征在于所述主機板還連接USB移動盤。
3.如權(quán)利要求1所述的有機熱載體熱能計量系統(tǒng)，其特征在于所述主機板型號為LPC2468。
全文摘要
有機熱載體熱能計量系統(tǒng)，包括一流量傳感器、一第一溫度傳感器、一第二溫度傳感器、一流量變送器、一智能運算儀；所述流量傳感器和所述第一溫度傳感器分別設(shè)置于熱能輸入管道上；所述流量變送器與所述流量傳感器相連接；所述第二溫度傳感器設(shè)置于熱能輸出管道上；所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、流量變送器分別與所述智能運算儀相連接。本發(fā)明用于有熱能需求的工礦企業(yè)，通過本系統(tǒng)對有機熱載體鍋爐熱效率進行實時監(jiān)控以及采用導熱油作為熱能載體的用戶與供暖企業(yè)間進行熱能消耗自動計量和收費控制。
文檔編號G01K17/12GK103063330SQ201210579098
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者宿建強, 鄭繼楚 申請人:福州宏美實業(yè)有限公司