一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，包括一密封管段、一設(shè)置于所述密封管段內(nèi)的流量計(jì)基表以及一設(shè)置于密封管段上的超聲波換能頭固定底座，所述密封管段的進(jìn)口端和出口端與供熱系統(tǒng)管道連接，其特征在于：還包括一設(shè)置于所述超聲波換能頭固定底座上的積分儀主板；所述的積分儀主板包括一MCU，所述的MCU連接有一電壓轉(zhuǎn)換模塊、一時(shí)間測(cè)量芯片、一MBUS總線模塊、一LCD顯示屏、一紅外通信模塊以及一按鍵。本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確地識(shí)別出超聲波是否有經(jīng)過(guò)氣泡，從而很好的解決管道中氣泡對(duì)超聲波的影響問(wèn)題，保證了超聲波熱量表的計(jì)量精度，有利于其在按熱量計(jì)費(fèi)的北方供暖改革中順利推廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及超聲波測(cè)量領(lǐng)域，尤其是一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表。

【背景技術(shù)】
[0002]超聲波熱量表是在超聲波流量計(jì)的基礎(chǔ)上加上溫度測(cè)量，由流體的流量和供、回水溫差來(lái)計(jì)算出向用戶(hù)提供的熱量。其中流量測(cè)量部分是應(yīng)用一對(duì)超聲波換能器相向交替收發(fā)超聲波，通過(guò)測(cè)量超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時(shí)間差來(lái)間接測(cè)量流體的流速，再通過(guò)流速來(lái)計(jì)算流量的一種間接測(cè)量方法。
[0003]超聲波流量測(cè)量是基于超聲波上下游飛行時(shí)間差，兩個(gè)超聲波換能器連接到時(shí)間測(cè)量芯片的兩個(gè)端口。這個(gè)兩個(gè)換能器可以作為接受或者發(fā)射端。時(shí)間測(cè)量芯片可以交替發(fā)射出兩路驅(qū)動(dòng)換能器的IMhz脈沖，然后測(cè)量這個(gè)脈沖經(jīng)由液體的媒介在兩個(gè)換能器之間正向的飛行時(shí)間，再測(cè)量反向飛行時(shí)間。在順流當(dāng)中超聲波的飛行時(shí)間要比在逆流當(dāng)中超聲波的飛行時(shí)間短。那么經(jīng)過(guò)特定公式可推算出流量和時(shí)間差成一種線性關(guān)系，一般通過(guò)校準(zhǔn)標(biāo)定來(lái)確定這個(gè)相關(guān)系數(shù)。
[0004]目前的超聲波熱量表多不具備對(duì)氣泡的糾錯(cuò)能力，要求在無(wú)氣泡場(chǎng)合使用，否則因超聲波在水中和空氣里的傳輸速度差別較大，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)大幅度的計(jì)量誤差，這就給超聲波熱量表的安裝和使用帶來(lái)了很大的局限性，而且在實(shí)際應(yīng)用中也無(wú)法完全杜絕氣泡的產(chǎn)生，導(dǎo)致部分超聲波熱量表在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn)的現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表硬件裝置，解決管道中氣泡對(duì)超聲波的影響問(wèn)題，保證了超聲波熱量表的計(jì)量精度。
[0006]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，包括一密封管段、一設(shè)置于所述密封管段內(nèi)的流量計(jì)基表以及一設(shè)置于密封管段上的超聲波換能頭固定底座，所述密封管段的進(jìn)口端和出口端與供熱系統(tǒng)管道連接，其特征在于:還包括一設(shè)置于所述超聲波換能頭固定底座上的積分儀主板；所述的積分儀主板包括一 MCU，所述的MCU連接有一電壓轉(zhuǎn)換模塊、一時(shí)間測(cè)量芯片、一 MBUS總線模塊、一 IXD顯示屏、一紅外通信豐旲塊以及一按鍵。
[0007]進(jìn)一步地，所述的電壓轉(zhuǎn)換模塊還與所述的時(shí)間測(cè)量芯片相連，用以將電池電壓轉(zhuǎn)化為適合所述時(shí)間測(cè)量芯片的電壓。
[0008]進(jìn)一步地，所述的時(shí)間測(cè)量芯片型號(hào)是TDC-GP22。
[0009]進(jìn)一步地，所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表還包括一對(duì)溫度傳感器，所述的一對(duì)溫度傳感器分別安裝于所述供熱系統(tǒng)管道的供水管道與回水管道，用以測(cè)量所述供熱系統(tǒng)的供/回水溫度。
[0010]進(jìn)一步地，所述的流量計(jì)基表包括一對(duì)超聲波換能器，一對(duì)超聲波換能器分別安裝于所述供熱系統(tǒng)管道的上游和下游，用以發(fā)射與接收超聲波信號(hào)，由于在順流和逆流時(shí)的傳播時(shí)間不同，通過(guò)測(cè)量該時(shí)間的差值可計(jì)算出流體的流速，然后再通過(guò)數(shù)據(jù)處理?yè)Q算成流量。
[0011]進(jìn)一步地，所述的溫度傳感器為型號(hào)是PT1000的鉑熱電阻。
[0012]進(jìn)一步地，所述的一對(duì)溫度傳感器與時(shí)間測(cè)量芯片相連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述的一對(duì)超聲波換能器與時(shí)間測(cè)量芯片相連接。
[0014]較佳地，積分儀將采集的流量和溫差信號(hào)通過(guò)計(jì)算處理，得到系統(tǒng)所消耗的熱量，并且根據(jù)信息的變化識(shí)別流體的特性，判斷測(cè)量期間是否有氣泡經(jīng)過(guò)，補(bǔ)償修正氣泡對(duì)流量的影響。
[0015]本實(shí)用新型因?yàn)槠涮赜械姆e分儀主板設(shè)計(jì)，可以準(zhǔn)確地識(shí)別出超聲波是否有經(jīng)過(guò)氣泡，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，從而很好地解決管道中氣泡對(duì)超聲波的影響問(wèn)題，保證了超聲波熱量表的計(jì)量精度，有利于在按熱量計(jì)費(fèi)的北方供暖改革中順利推廣。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的積分儀主板框圖。
[0018][主要組件符號(hào)說(shuō)明]
[0019]圖中:1為積分儀主板，2為超聲波換能頭固定底座，3密封管段，4為溫度傳感器，5為按鍵，6為IXD顯示屏。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1與圖2所示，本實(shí)施例提供了一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，包括一密封管段3、一設(shè)置于所述密封管段內(nèi)的流量計(jì)基表以及一設(shè)置于密封管段上的超聲波換能頭固定底座2，所述密封管段3的進(jìn)口端和出口端與供熱系統(tǒng)管道連接，其特征在于:還包括一設(shè)置于所述超聲波換能頭固定底座2上的積分儀主板I ;所述的積分儀主板包括一MCU,所述的MCU連接有一電壓轉(zhuǎn)換模塊、一時(shí)間測(cè)量芯片、一 MBUS總線模塊、一 IXD顯示屏6、一紅外通信模塊以及一按鍵5。
[0022]在本實(shí)施例中，所述的電壓轉(zhuǎn)換模塊還與所述的時(shí)間測(cè)量芯片相連，用以將電池電壓轉(zhuǎn)化為適合所述時(shí)間測(cè)量芯片的電壓。
[0023]在本實(shí)施例中，所述的時(shí)間測(cè)量芯片型號(hào)是TDC-GP22。
[0024]在本實(shí)施例中，所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表還包括一對(duì)溫度傳感器4，所述的一對(duì)溫度傳感器分別安裝于所述供熱系統(tǒng)管道的供水管道與回水管道，用以測(cè)量所述供熱系統(tǒng)的供/回水溫度。
[0025]在本實(shí)施例中，所述的流量計(jì)基表包括一對(duì)超聲波換能器，一對(duì)超聲波換能器分別安裝于所述供熱系統(tǒng)管道的上游和下游，用以發(fā)射與接收超聲波信號(hào)，由于在順流和逆流時(shí)的傳播時(shí)間不同，通過(guò)測(cè)量該時(shí)間的差值可計(jì)算出流體的流速，然后再通過(guò)數(shù)據(jù)處理?yè)Q算成流量。
[0026]在本實(shí)施例中，所述的溫度傳感器4為型號(hào)是PT1000的鉑熱電阻。
[0027]在本實(shí)施例中，所述的一對(duì)溫度傳感器4與時(shí)間測(cè)量芯片相連接。
[0028]在本實(shí)施例中，所述的一對(duì)超聲波換能器與時(shí)間測(cè)量芯片相連接。
[0029]特別的，積分儀將采集的流量和溫差信號(hào)通過(guò)計(jì)算處理，得到系統(tǒng)所消耗的熱量，并且根據(jù)信息的變化識(shí)別流體的特性，判斷測(cè)量期間是否有氣泡經(jīng)過(guò)，補(bǔ)償修正氣泡對(duì)流量的影響。
[0030]綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)其積分儀主板特有的硬件設(shè)計(jì)，克服了以往超聲波熱量表不具備氣泡糾錯(cuò)功能、要求在無(wú)氣泡場(chǎng)合使用、若有氣泡會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)大幅度的計(jì)量誤差導(dǎo)致在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn)的現(xiàn)象的等種種缺點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出超聲波是否有經(jīng)過(guò)氣泡，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，從而很好地解決管道中氣泡對(duì)超聲波的影響問(wèn)題，保證了超聲波熱量表的計(jì)量精度，有利于其按熱量計(jì)費(fèi)的北方供暖改革中順利推廣。
[0031]值得一提的是，本實(shí)用新型保護(hù)的是硬件結(jié)構(gòu)，至于設(shè)計(jì)通信軟體不要求保護(hù)。以上僅為本實(shí)用新型實(shí)施例中一個(gè)較佳的實(shí)施方案。但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方案，凡按本實(shí)用新型方案所做的任何均等變化和修飾，所產(chǎn)生的功能作用未超出本方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，包括一密封管段、一設(shè)置于所述密封管段內(nèi)的流量計(jì)基表以及一設(shè)置于密封管段上的超聲波換能頭固定底座，所述密封管段的進(jìn)口端和出口端與供熱系統(tǒng)管道連接，其特征在于:還包括一設(shè)置于所述超聲波換能頭固定底座上的積分儀主板；所述的積分儀主板包括一 MCU，所述的MCU連接有一電壓轉(zhuǎn)換模塊、一時(shí)間測(cè)量芯片、一 MBUS總線模塊、一 IXD顯不屏、一紅外通信模塊以及一按鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于:所述的電壓轉(zhuǎn)換模塊還與所述的時(shí)間測(cè)量芯片相連，用以將電池電壓轉(zhuǎn)化為適合所述時(shí)間測(cè)量芯片的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于:所述的時(shí)間測(cè)量芯片型號(hào)是TDC-GP22。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于: 所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表還包括一對(duì)溫度傳感器，所述的一對(duì)溫度傳感器分別安裝于所述供熱系統(tǒng)管道的供水管道與回水管道，用以測(cè)量所述供熱系統(tǒng)的供/回水溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于:所述的流量計(jì)基表包括一對(duì)超聲波換能器，一對(duì)超聲波換能器分別安裝于所述供熱系統(tǒng)管道的上游和下游，用以發(fā)射與接收超聲波信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于:所述的溫度傳感器為型號(hào)是PTlOOO的鉑熱電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于:所述的一對(duì)溫度傳感器與時(shí)間測(cè)量芯片相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶氣泡糾錯(cuò)的新型超聲波熱量表，其特征在于:所述的一對(duì)超聲波換能器與時(shí)間測(cè)量芯片相連接。
【文檔編號(hào)】G01K17/08GK204228301SQ201420635434
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】林瑞忠 申請(qǐng)人:福州昌暉自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司