接；溫度測(cè)量模塊采集分別進(jìn)水溫度和回水溫度，溫度測(cè)量模塊與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；按鍵控制模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；液晶顯示模塊的輸入端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；存儲(chǔ)模塊、讀寫(xiě)卡模塊和紅外通信模塊分別與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；電源模塊為按鍵控制模塊、讀寫(xiě)卡模塊、MCU處理控制模塊和韋根信號(hào)采集模塊提供電源。
[0012]本發(fā)明具有體積小、功耗低、精度高的優(yōu)點(diǎn)，其支持USB通信方式，使用M-bus傳送方式、并且實(shí)現(xiàn)了冷熱設(shè)計(jì)重切換，為熱量計(jì)量提供了新思路。
[0013]【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]具有低能耗和高精度的熱量計(jì)量裝置，包括超聲波熱量表、主控制器。所述的超聲波熱量表包括表體1、支架2、測(cè)量管3、反射鏡5、換能器7、積分儀18。所述的支架2裝在表體I內(nèi)，支架2兩端以O(shè)型圈4與表體I密封，支架2通過(guò)裝入表體I上端的定位銷11在表體I內(nèi)定位，定位銷11以緊定螺釘13與表體I固定，并通過(guò)定位銷O型圈12密封。所述測(cè)量管3裝在支架2內(nèi)，位于測(cè)量管3兩端設(shè)有與支架連接的反射鏡5，相對(duì)反射鏡5的上方表體內(nèi)裝設(shè)有換能器7，并以換能器O型圈6密封，換能器7通過(guò)上端裝有的墊環(huán)8、端蓋9、上蓋10壓緊，所述表體I頂端連接表盤(pán)底座14且為一個(gè)整體，表盤(pán)底座14上裝有儀表盒座16，儀表盒座16以十字槽盤(pán)頭螺釘17與上蓋10固定，通過(guò)表盤(pán)底座O型圈15與儀表盒座16密封，帶有熱能表探頭的積分儀18與儀表盒座16 —側(cè)鉸接，構(gòu)成超聲波熱量表。所述主控制器為MSP430F413單片機(jī)，設(shè)有電源模塊、按鍵控制模塊、存儲(chǔ)模塊、讀寫(xiě)卡模塊、紅外通訊模塊、MCU處理控制模塊、韋根信號(hào)采集模塊和液晶顯示模塊。韋根信號(hào)采集模塊采集測(cè)量管中的流量信息，韋根信號(hào)采集模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/O口信號(hào)連接；溫度測(cè)量模塊分別采集進(jìn)水溫度和回水溫度，溫度測(cè)量模塊與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；按鍵控制模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；液晶顯示模塊的輸入端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；存儲(chǔ)模塊、讀寫(xiě)卡模塊和紅外通信模塊分別與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；電源模塊為按鍵控制模塊、讀寫(xiě)卡模塊、MCU處理控制模塊和韋根信號(hào)采集模塊提供電源。
本發(fā)明采用了多次連續(xù)低壓脈沖激發(fā)技術(shù)，極大地降低了超聲工作時(shí)的功耗；設(shè)計(jì)了全新的不對(duì)稱RC構(gòu)成的雙T選頻濾波網(wǎng)絡(luò)放大器作為自動(dòng)增益放大器，保證了在回波信號(hào)不失真的情況下有效地濾除了干擾信號(hào)，放大了微弱的回波信號(hào)。
[0015]設(shè)計(jì)出獨(dú)特的充放電電路用來(lái)問(wèn)接測(cè)量超聲波時(shí)差法方案，解決了小管徑、低流速情況下計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)精度問(wèn)題。采用了響應(yīng)時(shí)間短、性能高的Pt100熱電阻作為溫度傳感器，解決了測(cè)溫響應(yīng)時(shí)差滯后較大的問(wèn)題，同時(shí)使得測(cè)量信噪比提高了 2?10倍。結(jié)合單片機(jī)自帶的內(nèi)部比較器以及以前的既有理論自創(chuàng)了類Σ—Λ算法實(shí)現(xiàn)了高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0016]韋根信號(hào)采集模塊采集管道中的流量信息，韋根信號(hào)采集模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/o 口信號(hào)連接；溫度測(cè)量模塊采集分別采集進(jìn)水溫度和回水溫度；按鍵控制模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；液晶顯示模塊的輸入端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；溫度測(cè)量模塊、存儲(chǔ)模塊、閥門(mén)控制模塊、讀寫(xiě)卡模塊和紅外通信模塊分別與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；電源模塊為按鍵控制模塊、閥門(mén)控制模塊、讀寫(xiě)卡模塊、MCU處理控制模塊和韋根信號(hào)采集模塊提供電源。
[0017]采用Cortex_M3內(nèi)核設(shè)計(jì)的32位單片機(jī)后，比傳統(tǒng)的430單片機(jī)處理能力更強(qiáng)，功耗更低，低功耗模式下喚醒時(shí)間更短，大大減低了電路的功耗，靜態(tài)工作電流小于4 μ A，一般工作電流小于12μΑ.延長(zhǎng)了電池的使用壽命，達(dá)到節(jié)能效果。
[0018]電路更加的緊湊簡(jiǎn)單、功耗更低、精度更高。通過(guò)建立熱量表數(shù)學(xué)模型、選擇熱焓值法作為數(shù)據(jù)處理的算法，設(shè)計(jì)了基于MSP430微處理器的高精度熱量表。為了降低功耗，盡量縮短CPU的運(yùn)行時(shí)間，利用MSP430的各工作模式，進(jìn)行合理的切換和利用I / O 口對(duì)模塊供電進(jìn)行控制，上述構(gòu)成具有低能耗和高精度的熱量計(jì)量裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.具有低能耗和高精度的熱量計(jì)量裝置，包括超聲波熱量表、主控制器，所述的超聲波熱量表包括表體(I)、支架(2)、測(cè)量管(3)、反射鏡(5)、換能器(7)、積分儀(18)，其特征在于所述的支架(2)裝在表體(I)內(nèi)，支架(2)兩端以O(shè)型圈(4)與表體(I)密封，支架(2)通過(guò)裝入表體⑴上端的定位銷(11)在表體⑴內(nèi)定位，定位銷(11)以緊定螺釘(13)與表體(I)固定，并通過(guò)定位銷O型圈(12)密封，測(cè)量管(3)裝在支架(2)內(nèi)，位于測(cè)量管(3 )兩端設(shè)有與支架連接的反射鏡(5 )，相對(duì)反射鏡(5 )的上方表體內(nèi)裝設(shè)有換能器(7)，并以換能器O型圈(6)密封，換能器(7)通過(guò)上端裝有的墊環(huán)(8)、端蓋(9)、上蓋(10)壓緊，表體(I)頂端連接表盤(pán)底座(14)且為一個(gè)整體，表盤(pán)底座(14)上裝有儀表盒座(16)，儀表盒座(16)以十字槽盤(pán)頭螺釘(17)與上蓋(10)固定，通過(guò)表盤(pán)底座O型圈(15)與儀表盒座(16)密封，帶有熱能表探頭的積分儀(18)與儀表盒座(16) 一側(cè)鉸接，構(gòu)成超聲波熱量表。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低能耗和高精度的熱量計(jì)量裝置，其特征在于所述的主控制器為MSP430F413單片機(jī)，設(shè)有電源模塊、按鍵控制模塊、存儲(chǔ)模塊、讀寫(xiě)卡模塊、紅外通訊模塊、MCU處理控制模塊、韋根信號(hào)采集模塊和液晶顯示模塊，韋根信號(hào)采集模塊采集測(cè)量管中的流量信息，韋根信號(hào)采集模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；溫度測(cè)量模塊分別采集進(jìn)水溫度和回水溫度，溫度測(cè)量模塊與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；按鍵控制模塊的輸出端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；液晶顯示模塊的輸入端與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；存儲(chǔ)模塊、讀寫(xiě)卡模塊和紅外通信模塊分別與MCU處理控制模塊的I/O 口信號(hào)連接；電源模塊為按鍵控制模塊、讀寫(xiě)卡模塊、MCU處理控制模塊和韋根信號(hào)采集模塊提供電源。
【專利摘要】具有低能耗和高精度的熱量計(jì)量裝置，包括超聲波熱量表、主控制器。所述的超聲波熱量表包括表體、支架、測(cè)量管、反射鏡、換能器、積分儀。所述的支架裝在表體內(nèi)，測(cè)量管裝在支架內(nèi)，位于測(cè)量管兩端設(shè)有與支架連接的反射鏡，相對(duì)反射鏡的上方表體內(nèi)裝設(shè)有換能器，表體頂端的表盤(pán)底座上裝有儀表盒座，帶有熱能表探頭的積分儀與儀表盒座一側(cè)鉸接。所述主控制器為MSP430F413單片機(jī)，設(shè)有電源模塊、按鍵控制模塊、存儲(chǔ)模塊、讀寫(xiě)卡模塊、紅外通訊模塊、MCU處理控制模塊、韋根信號(hào)采集模塊和液晶顯示模塊。本發(fā)明具有體積小、功耗低、精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01K17/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104964767
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510471824
【發(fā)明人】蔡昕, 劉春 , 丁進(jìn)升
【申請(qǐng)人】安徽漢威電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年8月5日