超聲波能量表 電 話:1 3 9 1 5 1 9 1 8 3 6
超聲波能量表集中供暖及中央空調(diào)系統(tǒng)用熱量計(jì)的研究
在集中供暖和中央空調(diào)使用收費(fèi)過程中,目前仍按建筑面積計(jì)算,該方式已不適應(yīng)市場化管理的要求,迫切需要對用戶消耗的熱(冷)量進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)量,以維護(hù)用戶和供暖(冷)雙方的利益,但目前未見該類似儀表 的廣泛使用。這是由于熱量計(jì)量存有困難,使該類儀表和開發(fā)受到限制。首先,因?yàn)闊崃繉儆谶^程量,在實(shí)驗(yàn)或工程測量中,傳統(tǒng)測量方法對過程量的計(jì)量本身存在較大的難度,而且存在測量誤差大,修正因素多等問題。事實(shí)上,傳統(tǒng)測量方法無法滿足對熱量的精確計(jì)量,但隨著計(jì)算機(jī)以及信號處理技術(shù)在熱工參數(shù)測量中的廣泛應(yīng)用,熱工測量儀表向智能化、微型化發(fā)展,充分利用微型計(jì)算機(jī)軟、硬件相結(jié)合的優(yōu)勢可實(shí)現(xiàn)熱量的精確計(jì)量。
在理論上,熱流率的測量在穩(wěn)定流動中可以歸結(jié)為流體質(zhì)量流量與其溫差以及定壓比熱的乘積,即;在實(shí)驗(yàn)中對熱流率的測量主要采取直接法,并假設(shè)流體定壓比熱恒定不變,即簡化為質(zhì)量流率與其溫差的測量,要對熱量進(jìn)行計(jì)量就必需連續(xù)對熱流率進(jìn)行測量并累加求和。該類計(jì)量儀表的研究對供暖通風(fēng)、能源利用、實(shí)驗(yàn)研究等領(lǐng)域具有重要意義,但該類儀表的開發(fā)研究比較困難,以集中供暖、中央空調(diào)系統(tǒng)用熱量計(jì)量儀表為 例分析,存在如下問題需要解決;
①供暖系統(tǒng)中,流體流動速度較低,質(zhì)量流率較小,如何對供暖系統(tǒng)小流率流體的精確測量存在一 定難度。
② 進(jìn)、出口溫差的測量要保證一定精度,同時(shí)要保證溫差與質(zhì)量流率的測量同步并存儲有關(guān)數(shù)據(jù);而且系統(tǒng)的溫度(差)波動較大,測點(diǎn)的確定、安裝等實(shí)際問題較多,極難處理。
③ 即使能夠?qū)崿F(xiàn)對小流速換熱流體與溫差的同步測量,某一τ時(shí)刻的熱流率可以用理論公式;
利用傳統(tǒng)的測量方法完成上式的累計(jì)計(jì)量也是機(jī)極其困難的。
基于以上問題,要實(shí)現(xiàn)對熱量的精確計(jì)量,只有充分發(fā)揮微型計(jì)算機(jī)的軟、硬件結(jié)合優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)對小流量、小溫差的測量以及數(shù)據(jù)的存儲、計(jì)算、顯示等一系列功能。本文充分發(fā)揮單片微機(jī)系統(tǒng)具有易開發(fā)、功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格便宜等特點(diǎn),開發(fā)了一套熱量計(jì)量儀,實(shí)驗(yàn)證明 :該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、精度高、功能強(qiáng)、自動化程度高、易于維護(hù)保養(yǎng)等特點(diǎn)。
超聲波能量表研究與開發(fā)
在熱能工程及材料科學(xué)的研究和生產(chǎn)過程中對熱量的測量一般采用間接法,該類儀表大多僅是對熱流進(jìn)行測量,目前工業(yè)化的產(chǎn)品有輻射式熱流計(jì)、熱阻式熱流計(jì)等,該類儀表均需實(shí)驗(yàn)標(biāo)定儀表常數(shù),存在誤差大,測量滯后等缺點(diǎn),本文以熱量理論計(jì)算式的離散化方程式為基礎(chǔ),充分利用MCS51單片機(jī)系統(tǒng)具有易開發(fā),軟硬件結(jié)合的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了熱量的智能化計(jì)算,結(jié)合熱量測量的難點(diǎn),使該智能化儀表很好的實(shí)現(xiàn)了以下功能;
(1) 溫差的測量,該功能由兩級放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、有關(guān)采集軟件完成。
(2) 小流量的測量,主要靠磁電感應(yīng)元件將流量信號轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)頻率信號,由MCS51單片機(jī)及有關(guān)采集軟件,實(shí)現(xiàn)頻率信號的累計(jì)計(jì)量。
(3) 熱量的累計(jì)計(jì)算以及數(shù)據(jù)的存儲功能,主要由軟件和相應(yīng)的寄存器來完成。
(4) 斷電保護(hù)功能,系統(tǒng)由于外部斷電,重要數(shù)據(jù)將被寫入有關(guān)存儲器并保存,系統(tǒng)自備電源將開始工作,并開始記錄斷電開始時(shí)間以及來電時(shí)間,來電后將自動將斷電時(shí)間累加后存入外置RAM內(nèi)存儲。
(5) 顯示功能,無論用戶還是供暖公司均可通過儀表的顯示功能了解有關(guān)數(shù)據(jù)信息。
(6) 超聲波能量表清零功能,供暖周期結(jié)束時(shí)供暖公司可以對儀表進(jìn)行清零,以便于管理。
為實(shí)現(xiàn)儀表的以上功能,系統(tǒng)硬件主要由以下模塊組成 :由單片機(jī)MCS51為主附加外部晶振電路以及復(fù)
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