專利名稱：有機(jī)熱載體熱能計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
有機(jī)熱載體熱能計(jì)量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能計(jì)量領(lǐng)域，具體是指一種有機(jī)熱載體熱能計(jì)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的熱能計(jì)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(jì)量系統(tǒng)未充分考慮有機(jī)熱載體的性質(zhì)、有機(jī)熱載體供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量有機(jī)熱載體的熱能。有機(jī)熱載體供熱是今后發(fā)展的方向，熱能計(jì)量是重要環(huán)節(jié)。所以，根據(jù)相關(guān)的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，結(jié)合有機(jī)熱載體的性質(zhì)、有機(jī)熱載體供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)，應(yīng)用電子信息技術(shù)，研制國(guó)內(nèi)市場(chǎng)未見(jiàn)的有機(jī)熱載體熱能專用計(jì)量系統(tǒng)是大勢(shì)所趨。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)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(wèn)題在于提供一種有機(jī)熱載體熱能計(jì)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(wèn)題有機(jī)熱載體熱能計(jì)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(yùn)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(yùn)算儀相連接；所述智能運(yùn)算儀包括一主機(jī)板、一 IXD、一鍵盤、一開(kāi)關(guān)電源、一串口電平轉(zhuǎn)換電路、多個(gè)I/o接口板；所述主機(jī)板為ARM32位處理器，具有RAM、FLASH ；所述主機(jī)板通過(guò)顯示接口連接所述IXD;所述主機(jī)板通過(guò)鍵盤接口連接所述鍵盤；所述主機(jī)板通過(guò)URAT接口連接所述串口電平轉(zhuǎn)換電路；所述主機(jī)板通過(guò)I/O總線接口連接到I/o總線，I/O總線連接所述多個(gè)I/O接口板；所述主機(jī)板還連接開(kāi)關(guān)電源；所述多個(gè)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(jìn)一步地，所述主機(jī)板還連接USB移動(dòng)盤。進(jìn)一步地，所述主機(jī)板型號(hào)為L(zhǎng)PC2468。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于用于有熱能需求的工礦企業(yè)，通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐熱效率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及采用導(dǎo)熱油作為熱能載體的用戶與供暖企業(yè)間進(jìn)行熱能消耗自動(dòng)計(jì)量和收費(fèi)控制。按實(shí)際使用熱量收費(fèi)，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(xué)管理的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。計(jì)量精度優(yōu)于JJG225《熱量表檢定規(guī)程》及CJ128《熱量表》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)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(yùn)算儀結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，有機(jī)熱載體熱能計(jì)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(yùn)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(yùn)算儀5相連接。如圖2所不,所述智能運(yùn)算儀5包括一主機(jī)板、一IXD、一鍵盤、一開(kāi)關(guān)電源、一串口電平轉(zhuǎn)換電路、多個(gè)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(jī)板為ARM32位處理器，具有128K的RAM、4Gb的FLASH ;還具有日歷時(shí)鐘，后備電池,512K 的 FLASH，64K 的 SRAM。所述主機(jī)板通過(guò)顯示接口連接所述IXD ;所述主機(jī)板通過(guò)鍵盤接口連接所述鍵盤；所述主機(jī)板通過(guò)URAT接口連接所述串口電平轉(zhuǎn)換電路；所述主機(jī)板通過(guò)I/O總線接口連接到I/o總線，I/O總線連接所`述多個(gè)I/O接口板；所述主機(jī)板還連接開(kāi)關(guān)電源；所述多個(gè)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(jī)板還連接USB移動(dòng)盤。所述主機(jī)板型號(hào)為L(zhǎng)PC2468。智能運(yùn)算儀5的軟件系統(tǒng)由實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、I/O管理程序、控制算法軟件、人機(jī)對(duì)話軟件、數(shù)據(jù)和通信管理程序構(gòu)成。有診斷和出錯(cuò)時(shí)程序卷回復(fù)執(zhí)能力。軟件由匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編程，有很高的運(yùn)行效率。由于智能運(yùn)算儀5軟件所需要執(zhí)行的任務(wù)較多，計(jì)算有機(jī)熱載體熱能是由定時(shí)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(jìn)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(dǎo)熱油的質(zhì)量流量測(cè)量，然后計(jì)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(duì)回油損失作補(bǔ)償。導(dǎo)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(wú)量綱);ε —流速膨脹系數(shù)(無(wú)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(dǎo)熱油密度，kg/m3 ；β——管徑比(無(wú)量綱)。該計(jì)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(cè)量流量》進(jìn)行。熱量差計(jì)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(cè)出差壓ΛΡ，根據(jù)公式I計(jì)算出質(zhì)量流量qm ;本系統(tǒng)溫度傳感器2測(cè)量出ti (供油溫度)，溫度傳感器3測(cè)量出to (回油溫度)，根據(jù)公式2計(jì)算出熱量差Φ。以上測(cè)量出的數(shù)據(jù)全部輸送到智能運(yùn)算儀5，運(yùn)算全部通過(guò)智能運(yùn)算儀5進(jìn)行計(jì)算。智能運(yùn)算儀5依據(jù)有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)導(dǎo)熱油和流量傳感器，建立流量數(shù)學(xué)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(jì)量管理網(wǎng)絡(luò)?？蓪?shí)現(xiàn)1、流量單位自動(dòng)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(duì)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(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。同時(shí)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(dòng)力粘度μ，等熵指數(shù)K
坐寸ο3、導(dǎo)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(hào)切除、小流量補(bǔ)足、超限補(bǔ)償計(jì)量。5、預(yù)付費(fèi)功能查詢付費(fèi)后新增流量及實(shí)時(shí)余量。6、審計(jì)記錄記錄儀表上電、停電時(shí)間，記錄累計(jì)停電時(shí)間。停電補(bǔ)足計(jì)量。記錄修改組態(tài)參數(shù)時(shí)間。7、數(shù)據(jù)記錄同時(shí)記錄流量、溫度、壓力、差壓、密度等瞬時(shí)量。8、報(bào)警記錄記錄差壓，溫度，壓力的超限時(shí)間。9、累積報(bào)表累積流量、熱量日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、班報(bào)表和年報(bào)表。10、容錯(cuò)功能差壓、溫度、壓力信號(hào)異常時(shí)，用對(duì)應(yīng)的預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算。
11、通訊功能標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU協(xié)議，RS-232或RS-485通訊接口，支持GPRS遠(yuǎn)程通訊，支持串口打印機(jī)進(jìn)行定時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)打印。12、標(biāo)準(zhǔn)USB接口，可通過(guò)U盤備份組態(tài)參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、累積報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)、審計(jì)記錄。13、計(jì)量精度優(yōu)于JJG225《熱量表檢定規(guī)程》及CJ128《熱量表》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施用例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.有機(jī)熱載體熱能計(jì)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(yùn)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(yùn)算儀相連接；所述智能運(yùn)算儀包括一主機(jī)板、一 IXD、ー鍵盤、一開(kāi)關(guān)電源、一串ロ電平轉(zhuǎn)換電路、多個(gè)I/O接ロ板； 所述主機(jī)板為ARM32位處理器，具有RAM、FLASH ； 所述主機(jī)板通過(guò)顯示接ロ連接所述LCD ;所述主機(jī)板通過(guò)鍵盤接ロ連接所述鍵盤；所述主機(jī)板通過(guò)URAT接ロ連接所述串ロ電平轉(zhuǎn)換電路；所述主機(jī)板通過(guò)I/O總線接ロ連接到I/O總線，I/O總線連接所述多個(gè)I/O接ロ板；所述主機(jī)板還連接開(kāi)關(guān)電源； 所述多個(gè)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(jī)熱載體熱能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)板還連接USB移動(dòng)盤。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)熱載體熱能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)板型號(hào)為L(zhǎng)PC2468。
全文摘要
有機(jī)熱載體熱能計(jì)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(yùn)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(yùn)算儀相連接。本發(fā)明用于有熱能需求的工礦企業(yè)，通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐熱效率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及采用導(dǎo)熱油作為熱能載體的用戶與供暖企業(yè)間進(jìn)行熱能消耗自動(dòng)計(jì)量和收費(fèi)控制。
文檔編號(hào)G01K17/12GK103063330SQ201210579098
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)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(qiáng), 鄭繼楚 申請(qǐng)人:福州宏美實(shí)業(yè)有限公司