專利名稱：基表為表閥一體式超聲波熱量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基表為表閥一體式超聲波熱量表技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵱眯滦蜕婕耙环N計量熱水流量、熱量并進(jìn)行控制的基表為表閥一體式超聲波熱量表。
背景技術(shù)：
普通熱量表作為一種供熱采暖分戶計量裝置，在實際使用中遇到難于克服的問題一是在出現(xiàn)拖欠暖氣費現(xiàn)象后無法停止供應(yīng)熱水，給供熱部門帶來了很大的不便；二是無法調(diào)整暖氣的水流量；三是存在很大的浪費；四是數(shù)據(jù)安全性不夠理想；五是使用壽 命短。目前，隨著居民用戶的增多，供熱面積的增大，使用普通熱量表收費的方式，已經(jīng)給供熱部門和用戶帶來了很大的不便，已經(jīng)明顯不能滿足我們的需要，而且也造成很大的浪費。普通熱量表只是單純的計熱，無法調(diào)整暖氣的水流量，在出現(xiàn)拖欠暖氣費現(xiàn)象時無法停止供應(yīng)熱水，在用戶暴力拆表情況下不具有防拆功能，并且老的供熱收費方式給供熱部門和用戶帶來很大的不便，存在很大的浪費及數(shù)據(jù)安全性不夠理想等問題。電控閥具有兩種工作方式，一種是自動方式，具有出廠設(shè)定的三個溫度段，溫度在低于18°C時，閥門處于全開狀態(tài)；溫度在20°C到22°C之間時，閥門處于半開狀態(tài)；溫度在超過24°C時，閥門處于全關(guān)狀態(tài)。另一種是手動方式，用戶根據(jù)需要去操作，將閥開啟或關(guān)閉。實用新型內(nèi)容實用新型的目的是提供一種能夠自動控制熱量計費，電動閥能夠自動和手動結(jié)合使用的基表為表閥一體式超聲波熱量表。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)—種基表為表閥一體式超聲波熱量表，其組成包括具有過濾器的管道，所述的管道連接超聲波熱量表，所述的超聲波熱量表具有表頭和基表，所述的超聲波熱量表連接具有電機(jī)驅(qū)動器的電動閥，所述的表頭內(nèi)裝有控制板、電池、溫度傳感器、超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線，所述的溫度傳感器、超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線接頭的一端分別焊接到所述的控制板上，并引出殼體以外。所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，所述的表頭包括頂殼，所述的頂殼連接殼體，所述的頂殼具有LCD顯示窗和按鍵，所述的控制板連接所述的LCD顯示窗和所述的按鍵。所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，所述的溫度傳感器包括進(jìn)水管溫度傳感器和回水管溫度傳感器，所述的進(jìn)水管溫度傳感器連接位于基表底座內(nèi)的基表測溫口，所述的基表底座具有換能器放置槽。所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，所述的電動閥包括閥門管體，所述的電動閥為球閥CSK-RL-BF型，工作溫度5-95°C。有益效果I.本實用新型在建設(shè)節(jié)能型社會需求的推動下，實現(xiàn)按熱量表分戶計量收費的熱量檢測技術(shù)成為目前研究的熱點。而表閥一體式超聲波熱量表不僅可以進(jìn)行精確的流量檢測，進(jìn)而計算出準(zhǔn)確的熱量，而且用戶可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，也可以在不需要流量或欠費的情況下將閥關(guān)死。和普通的超聲波式熱量儀表相比它的計量精度高，對管徑的適應(yīng)性強(qiáng)，非接觸流體，使用方便，易于數(shù)字化管理等等，同時又可以制成普通超聲波儀表，同時可以解決其他傳統(tǒng)類型儀表所難以檢測的受強(qiáng)腐蝕性、非導(dǎo)電性及易燃易爆節(jié)制的流量檢測問題，因此表閥一體式超聲波熱量表在熱量表的研究中推廣應(yīng)用也較為迅速。本實用新型能夠采用預(yù)付費方式，它給熱電公司及用戶帶來的益處是明顯的；首先可使熱電公司資金周轉(zhuǎn)加快，杜絕了拖欠暖氣費的現(xiàn)象；其次可使得供熱部門方便收費；最后，對用戶而言熱量的計量是透明的，用了多少熱量可做到心中有數(shù)，用戶也可以根據(jù)自己的需要調(diào)整暖氣的水流量，甚至在不需要的時候關(guān)掉暖氣，節(jié)約費用。本實用新型具有良好的流通性，可以稱作零壓損，因此在供熱時避免了因水質(zhì)不好，而導(dǎo)致水管阻塞的情況發(fā)生，解決了現(xiàn)在供熱中存在的問題。本實用新型能夠根據(jù)需要調(diào)整暖氣水流量的計量系統(tǒng)，用熱水作為傳熱媒介的戶用采暖系統(tǒng)，計量熱水通過進(jìn)水管和回水管所釋放(或吸收)熱量的計量器具，且在用戶購買的熱量用完后控制電動閥門關(guān)閥停止供應(yīng)熱水。本實用新型具有較好的控制作用，實現(xiàn)了用戶科學(xué)用水的管理方式，由于電機(jī)驅(qū)動部分和閥門管體部分的作用，用戶也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)閥門的開度。本實用新型選用的球閥能夠有效的節(jié)流，具有經(jīng)常開關(guān)及當(dāng)流體須控制流量之節(jié)流作用；結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制；在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕；適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用等。本實用新型設(shè)計了防拆功能在欠費用戶有可能出現(xiàn)暴力拆表的情況下能夠自動將閥關(guān)死。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I中表頭的外觀圖。附圖3是本產(chǎn)品控制電路中單片機(jī)外圍電路圖。附圖4是本產(chǎn)品控制電路中溫度測量電路圖。附圖5是本產(chǎn)品控制電路中流量測量電路圖。附圖6是本產(chǎn)品控制電路中RS485串口通信電路圖。附圖7是本產(chǎn)品電控閥開關(guān)控制電路圖。附圖8是本產(chǎn)品中電源控制電路圖。
具體實施方式
實施例I :—種基表為表閥一體式超聲波熱量表，其組成包括具有過濾器I的管道2,所述的管道連接超聲波熱量表，所述的超聲波熱量表具有表頭4和基表5,所述的超聲波熱量表連接具有電機(jī)驅(qū)動器6的電動閥7，所述的表頭內(nèi)裝有控制板8、電池9、溫度傳感器、超聲波流量傳感器11和數(shù)據(jù)傳輸線12，所述的溫度傳感器、超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線接頭的一端分別焊接到所述的控制板上，并引出殼體以外。實施例2 實施例I所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，所述的表頭4包括頂殼13,所述的頂殼連接殼體14，所述的頂殼具有LCD顯示窗15和按鍵16，所述的控制板連接所述的IXD顯示窗和所述的按鍵。實施例3 實施例I或2所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表,所述的溫度傳感器包括進(jìn)水管溫度傳感器10和回水管溫度傳感器3，所述的進(jìn)水管溫度傳感器連接位于基表底座內(nèi)的基表測溫口 17，所述的基表底座具有換能器放置槽18。實施例4 實施例I所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，所述的電動閥包括閥門管體19，所述的電動閥為球閥CSK-RL-BF型，工作溫度5-95 (°C )。實施例5:—種基表為表閥一體式超聲波熱量表的計量方法，用戶將購買的熱量輸入到控制器中，超聲波熱量表計量熱量并將熱量值通過控制線傳輸給控制器，控制器接收到數(shù)據(jù)對生產(chǎn)剩余熱量值進(jìn)行遞減，當(dāng)剩余熱量值遞減到0時，控制器控制電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動球閥，將閥門關(guān)閉，用戶需要再次充值后正常供暖。在對用戶抄表時可以采用M-BUS或GPRS方式進(jìn)行集抄用戶熱量數(shù)據(jù)操作或使用人工手抄器進(jìn)行抄表操作；如果想要集中抄表，需要把通信模塊也加在控制板上，選擇GPRS無線或M-BUS有線通信的方式，將熱量數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊魃?，再將集抄器的?shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送給管理終端。實施例6 實施例5所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表的計量方法，由兩個溫度傳感器測量進(jìn)水與回水的溫度，進(jìn)水管溫度傳感器安裝在進(jìn)水管里、回水管溫度傳感器安裝在回水管里，采集流量傳感器即換能器產(chǎn)生的流量脈沖，累計一定流量后根據(jù)實時測量的熱水溫度計算出用戶在一段時間內(nèi)的實際耗用熱量，實現(xiàn)用戶實際耗用熱量的自動計量計費器具，在用戶購買的熱量用完后控制電動閥門關(guān)閥停止供應(yīng)熱水，電動閥根據(jù)需要調(diào)節(jié)閥門的開關(guān)，檢測閥門是否到位。實施例I 實施例5或6所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表的計量方法，電動閥為默認(rèn)的自動開啟方式，用戶根據(jù)需要調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度或重新設(shè)置三個溫度段值，當(dāng)自動方式不能滿足用戶需要時，用戶可以采用手動方式將閥關(guān)閉，再重新開啟，恢復(fù)到自動工作方式；在出現(xiàn)欠費情況時，控制中心連接網(wǎng)絡(luò)，將閥關(guān)死，重新續(xù)費后，才能正常供暖。實施例8 上述實施例I所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，所述的超聲波熱量表，是表閥一體式超聲波熱量表主體控制部分。它包括表頭、傳感器和基表，其中表頭包括頂殼、殼體、控制板、電池、LCD顯示窗和按鍵；傳感器，這部分包括兩根溫度傳感器、一根換能器、一根數(shù)據(jù)傳輸線；基表，它具有良好的流通性，可以稱作零壓損，因此在供熱時避免了因水質(zhì)不好，而導(dǎo)致水管阻塞的情況發(fā)生，它由基表本身、底殼、換能器放置槽和基表測溫口組成。[0049]所述的電動閥，選用煜昌科技開發(fā)有限公司的CSK-RL-BF型，工作溫度5_95(°C )的控制閥，是本申請中的核心部分，具有較好的控制作用，實現(xiàn)了用戶科學(xué)用水的管理方式，用戶也可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)閥門的開度。這部分包括電機(jī)驅(qū)動部分和閥門管體部分。此款表閥一體式熱量表系統(tǒng)是一種能夠根據(jù)需要調(diào)整暖氣水流量的計量系統(tǒng)，用熱水作為傳熱媒介的戶用采暖系統(tǒng)，計量熱水通過進(jìn)水管和回水管所釋放(或吸收)熱量的計量器具，且在用戶購買 的熱量用完后控制電動閥門關(guān)閥停止供應(yīng)熱水。實施例9:上述實施例所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，如附圖I所不表閥一體式超聲波熱量表，分為熱量表和電動閥。此款表閥一體式熱量表系統(tǒng)適合基表口徑為DN25的超聲波熱量表，超聲波熱量表和電動閥一體式連接，超聲波熱量表及電動閥之間內(nèi)置數(shù)據(jù)傳輸模塊和控制模塊，采用有線的方式傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確無誤，其中數(shù)據(jù)傳輸模塊集成在超聲波熱量表控制電路中，控制模塊能夠準(zhǔn)確地控制電動閥門的開度。如附圖4所示，超聲波熱量表控制電路中單片機(jī)外圍電路。本實用新型表閥一體式超聲波熱量表以單片機(jī)MSP430F413IPM為核心，該單片機(jī)具有驅(qū)動液晶的能力，且直接使用單片機(jī)的引腳即可驅(qū)動，單片機(jī)的8、9引腳接32. 768KHZ的晶振，單片機(jī)的復(fù)位引腳58接于電阻R3的一端，電容C6的一端后接地，電阻R3的另一端接于電阻R4的一端和二極管的正向端，電容C5的一端接3. OV的電壓，另一端接地。如附圖5所示，超聲波熱量表控制電路中溫度測量電路。由高精度時間測量芯片TDC-GP2、反相器NC74sl4、電阻R21、電阻R22和電容C21等組成，PT_1、PT_2、PTCOM接配對鉬電阻溫度傳感器ptlOOO，配對溫度傳感器另一端分別放置在采暖系統(tǒng)的進(jìn)水管和回水管，用來測量進(jìn)/回水管內(nèi)部水流的溫度，并回傳給控制板。如附圖6所示，超聲波熱量表控制電路中流量測量電路。主要由高精度時間測量芯片TDC-GP2控制，GP2芯片的Firel和Fire2引腳分別接電阻R35、R36的一端、肖特基勢壘(雙)二極管的1、2引腳，電阻R35、R36的另一端引出Fire端，同時又接電容C41后接地；比較器LMV761的正向輸入端接Fire端，反向輸入端接R44后接VCC_switch，同時又接電阻R43、C39后接地，輸出端接GP2芯片的Stopl端，又接于電阻R45后接地；總線開關(guān)SN74CBT1G125的I引腳接電阻R40后接EN_A(單片機(jī)的P6. 2引腳)，2引腳接順流超聲波流量傳感器，又同時接R42、C38后接地，4引腳連接Fire端，逆流超聲波流量傳感器與順流的電路一樣，在此不再贅述。如附圖7所示，超聲波熱量表控制電路中RS485串口通信電路。接口芯片MAX485的I引腳連接單片機(jī)的Pl. I引腳，4引腳接單片機(jī)的Pl. 0引腳，2、3引腳接單片機(jī)P6. 4引腳，6引腳連接電阻R14、R16的一端和二極管D5的負(fù)向端，7引腳連接電阻R14另一端、R15的一端和二極管D4的正向端，二極管D6接電阻R15的另一端、電阻R16的另一端、二極管D7的正向端、二極管D8的反向端。如附圖8所示，電控閥開關(guān)控制電路。控制端開閥、關(guān)閥分別接于單片機(jī)P2. 4、P2. 5引腳，同時又分別與馬達(dá)控制驅(qū)動芯片L9110的A路輸出管腳、B路輸入管腳和B路輸出管腳、A路輸入管腳相連接；電容C7 —端接馬達(dá)控制驅(qū)動芯片的A路輸出管腳，另一端接馬達(dá)控制驅(qū)動芯片的B路輸出管腳；馬達(dá)控制驅(qū)動芯片的A路輸入管腳和B路輸入管腳分別接IOOK的電阻一端，電阻的另一端接地；開閥限位接于單片機(jī)的P2. 2引腳，同時與單排插針的I引腳、電阻R14的一端、電容CS的另一端相連接；關(guān)閥限位接于單片機(jī)的P2. 3引腳，同時與單排插針的3引腳、電阻R15的一端、電容C9的另一端相連接。如附圖9所示，超聲波熱量表控制電路中電源控制電路。將輸入的3. 6V電壓轉(zhuǎn)換為3. OV和2. 7V的電壓，以供超低功耗msp430單片機(jī)及其它芯片用電，7330-A和7033a_l芯片的2引腳接于3. 6V電壓，7033a-ll的I引腳接于電阻R5的一端，又接于電阻R9后接單片機(jī)P6. 7引腳，7330-A的3引腳接于電阻R5的另一端、電容C3 —端、電容C4的正向端、電容C22 —端和電阻R31 —端，電阻R31的另一端接電容C31 —端和電容C32的正向端。以上所述實施方式僅為本實用新型的實施例，而不限于上述實施例，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離實用新型原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本實用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基表為表閥一體式超聲波熱量表，其組成包括具有過濾器的管道，其特征是所述的管道連接超聲波熱量表，所述的超聲波熱量表具有表頭和基表，所述的超聲波熱量表連接具有電機(jī)驅(qū)動器的電動閥，所述的表頭內(nèi)裝有控制板、電池、溫度傳感器、超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線，所述的溫度傳感器、超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線接頭的一端分別焊接到所述的控制板上，并引出殼體以外。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，其特征是所述的表頭包括頂殼，所述的頂殼連接殼體，所述的頂殼具有LCD顯示窗和按鍵，所述的控制板連接所述的IXD顯示窗和所述的按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，其特征是所述的溫度傳感器包括進(jìn)水管溫度傳感器和回水管溫度傳感器，所述的進(jìn)水管溫度傳感器連接位于基表底座內(nèi)的基表測溫口，所述的基表底座具有換能器放置槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基表為表閥一體式超聲波熱量表，其特征是所述的電動閥包括閥門管體，所述的電動閥為球閥CSK-RL-BF型，工作溫度5-95°C。
專利摘要一種基表為表閥一體式超聲波熱量表，其組成包括具有過濾器(1)的管道(2)，所述的管道連接超聲波熱量表，所述的超聲波熱量表具有表頭(4)和基表(5)，所述的超聲波熱量表連接具有電機(jī)驅(qū)動器(6)的電動閥(7)，所述的表頭內(nèi)裝有控制板(8)、電池(9)、溫度傳感器、超聲波流量傳感器(11)和數(shù)據(jù)傳輸線(12)，所述的溫度傳感器、超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線接頭的一端分別焊接到所述的控制板上，并引出殼體以外。本實用新型用于熱量及熱費計量。
文檔編號G01K17/06GK202420721SQ20122003499
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月4日
發(fā)明者侯影, 劉明亮, 孫來軍 申請人:黑龍江大學(xué)