戶用供暖測熱裝置的製作方法

2023-07-30 03:16:31 2

專利名稱：戶用供暖測熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於測量儀表，適用於測量水暖供熱系統所傳輸的熱量值。
目前，國外西德ista公司、bopp公司、英國Kent、丹麥Kamo公司和日本長野計器製作所等研製出各種熱水熱量計，國內也有一些廠家生產，多數用微機Z80、STD總線、單片機單板機組成，再配以渦輪、渦節孔板流量計和鉑電阻，這一套測熱系統費用較貴，結構複雜、功能多、連接調試困難、可靠性差，只能用於工業和大型供熱站，不能普及推廣到民用供熱系統和千家萬戶。
本實用新型的目的是克服上述缺點，研製一種結構簡單、性能價格比好、可靠性高、使用簡便，適合民用供暖系統測熱用的節能產品。
本實用新型是這樣實現的，戶用供暖測熱裝置包括水錶、戶用供暖熱表及熱電阻，其特徵是，戶用供暖熱表由流量脈衝處理電路8、電源控制電路9流量計數電路10、測溫電橋電路11、熱量計專用1C電路12、熱量計數13、瞬值檢測，設限比較等電路組成。
以下結合附圖和最佳實施例說明本實用新型的工作原理。


圖1是戶用供暖測熱裝置系統組裝圖圖2是戶用供暖熱表電路框圖圖3是戶用供暖熱表電路連接圖圖4是熱量計專用IC電路結構圖熱表測量原理是利用供水溫度熱焓，減去回水溫度熱焓，與所流過的熱水質量乘積表示供熱的能量。
瞬時熱量計算式Q=Rv(hv-hr)dmdd]]>式中Q---瞬時熱量hv---供水溫度熱焓值hr---回水溫度熱焓值m---瞬時熱水質量熱水質量與體積的關係m=mvV=CvV]]>式中m---熱水質量V---熱水體積Cv---溫度比容係數在熱焓計算中(hv-hR)＝Δh＝Δt·cp式中Δh---熱焓差Δt---溫度差Cp---熱焓溫度係數這樣，提出一個熱量計算修正係數K=-1ttRtvCvCp]]>由於熱水流量體積可通過熱水錶測得，溫度差可通過熱電阻測量，經電橋網絡差分放大器獲得，通過K係數與回水溫度關係，經電阻網絡加反饋，可修正熱量的計算，比較準確地反映熱量計算實際情況。
本實用新型的電路組成框圖見圖1和圖2，工作原理是在水錶上檢測到10升流量後，產生電信號。將信號倍頻成2個5升脈衝信號，5個脈衝後得25升脈衝信號，打開電源，作一次熱量計算。同時，採集供回水溫度信號。
流量脈衝處理電路由CD4522、C04093、MC40106電路、104電容、820KΩ電阻組成。由C04520電路記4次25升脈衝信號，輸出0.1m3流量信號，計數器跳字。
由測溫電橋測得供回水溫差信號，經熱量電路中差分放大器放大，使電路充放電時間有所不同，充放電曲線拐點與放電曲線未端形成熱量計算門延時間。在這門寬時間內，計算被觸發的標準時基振蕩脈衝個數作這次額定流量下的瞬時熱量值。下次流量脈衝來時，進行第二次溫差下得到的瞬時熱量值，依次累加，就得到熱量累計值數據，達到0.01Mwh，計數器跳字。
熱表專用IC電路12由溫差14和K係數運算放大器15、穩壓電路16、積分電路17、電流源電路、電平檢測18電路等組成。其主要功能是①供回水溫差電壓信號ΔVt的放大；②K係數校正信號的放大；③由溫差信號，K係數信號產生熱量脈寬信號；④對熱量計算電路起控制部分電路作用。
時基脈衝振蕩電路由二輸入端與非門，RC網絡，CD4040電路組成。
瞬值檢測是利用RC電路產生單位時間的脈寬檢測該脈寬內流量脈衝或熱量脈衝個數，向左移1位，產生單位時間的流量或熱量顯示值。用有設定值的計數電路如CD4522電路比較超限報警。
電源控制電路9由與非門、CD4520電路、或非門等組成，控制熱量計算電路的工作周期。
戶用供暖測熱裝置系統組裝圖見圖1。其中1、7為調節閥，2為過濾器，3為水錶，4為戶用供暖熱表，5為供水熱電阻，6為回水熱電阻。水錶3指針上裝磁鋼，用磁感應元件得到電信號，表示流過一定體積的熱水。熱電阻5、6用鎳絲在不同溫度下，阻值不同的溫阻特性測量熱水溫度。溫阻係數大、信號強、價格低。採用三線制接法，熱電阻二端，一端為雙線，一根接入電橋電阻網絡獲得穩恆電流；一根接入差分電路，得到mv信號，另一端接入電路中電源負端。系統工作原理是打開1、7調節閥，熱水進入測熱系統，熱水錶3發出流量體積脈衝信號，經導線接在熱表接線端子上。熱表綠色發光二極體閃亮，熱表開始工作。將供水溫度熱電阻WZN1005和回水熱電阻WZN1006的信號，分別用三線制導線接到熱表上。由熱表進行熱量計算和熱量修正值計算，同時進行流量的計算。
本實用新型主要用於城市供熱系統中用戶供熱量的計量，也可用於空調系統和小型熱交換器、小型鍋爐供熱量和製冷量效率的測量。本實用新型可通過瞬時值檢測，設限報警及時掌握供熱情況，改變供熱量，達到節水節能的效果。
權利要求1.一種戶用供暖測熱裝置，包括水錶(3)，戶用供暖熱表(4)及熱電阻，(5)、(6)，其特徵在於，戶用供暖熱表(4)由流量脈衝處理電路(8)、電源控制電路(9)、流量計數電路(10)、測溫電橋電路(11)、熱量計專用IC電路(12)、熱量計數(13)、瞬值檢測，設限比較電路組成。
2.根據權利要求1所述戶用供暖熱表，其特徵在於熱電阻(5)、(6)與供暖熱表的連接為三線連接。
3.根據權利要求1所述戶用供暖熱表，其特徵在於熱量計專用IC電路(12)由溫差(14)和K係數運算放大器(15)、穩壓電路(16)、積分電路(17)、電流源電路、電平檢測電路(18)組成。
專利摘要本實用新型以熱量電路為主及測溫電橋電阻網絡,流量計數,時基脈衝振蕩、熱量計數,瞬時檢測,設限比較等部分,由CMOS電路組成。具有流量和熱量瞬時值、累計值顯示、瞬時值限值設定,超限報警的功能,性能價格比好,適合民用及普及推廣。
文檔編號G01K17/00GK2293060SQ9620977
公開日1998年9月30日 申請日期1996年5月3日 優先權日1996年5月3日
發明者楊壽麟 申請人:北京快達節能技術開發公司, 機械工業部北京機械工業自動化研究所, 北京市房地產科學技術研究所