專利名稱：冷熱能量積算儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冷熱能量計(jì)量?jī)x表技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種對(duì)系統(tǒng)熱交 換量進(jìn)行積算的冷熱能量積算儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有一種冷熱能表由流量傳感器、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、
具有AD轉(zhuǎn)換功能的中央處理器、顯示模塊、通訊模塊和電源組成，中央處 理器輸入端連接流量傳感器、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器組成流量脈 沖數(shù)、進(jìn)口溫度傳感器阻值、出口溫度傳感器阻值多通道模擬信號(hào)采集回路， 中央處理器將采集的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，由顯示模塊和經(jīng)通訊模塊進(jìn)行 通訊傳送。由于單片機(jī)內(nèi)的AD轉(zhuǎn)換器一般是8位或10位，精度較低，而中 央處理器輸入端直接與流量傳感器和進(jìn)、出口溫度傳感器輸出端連接，則需 要兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，因而提高了制造成本，也難以滿足其高精度要求。由于 流量傳感器是采用機(jī)械式轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子置于流體的通道內(nèi)，容易被管道 中的污垢雜物阻塞，影響計(jì)量精度，甚至無(wú)法計(jì)量，并造成轉(zhuǎn)子磨損及維護(hù) 困難等問(wèn)題，而且，當(dāng)小流量時(shí)其誤差大、精度低。也有采用超聲波流量計(jì)， 雖然對(duì)介質(zhì)的成份或雜質(zhì)沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但其價(jià)格太高?，F(xiàn)有一些冷熱能 表其溫度測(cè)量采用帶有運(yùn)算放大的模擬電路，往往會(huì)造成較大的溫度漂移、 測(cè)量精度低、制造工藝復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高精度、高穩(wěn)定性、智能化并且安裝 使用方便的冷熱能量積算儀。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的 一種冷熱能量積算儀， 包括流量檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通信模塊、 存儲(chǔ)模塊、中夾處理模塊、電源模塊、報(bào)警輸出模塊，溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)安 裝于進(jìn)水管道和出水管道的溫度傳感器的阻值并計(jì)算出進(jìn)水溫度和出水溫 度，AD轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)流量檢測(cè)模塊的輸出值與溫度檢測(cè)模塊的輸出值進(jìn) 行處理并輸入到中央處理模塊，中央處理模塊根據(jù)輸入值對(duì)能量進(jìn)行積算并 通過(guò)LCD顯示模塊進(jìn)行顯示，存儲(chǔ)模塊用于保存所有溫度、流量、能量以及 有關(guān)工程參數(shù)，通信模塊用于進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，報(bào)警輸出模塊用于對(duì)流量、溫 度出現(xiàn)異常時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)，所述流量檢測(cè)模塊接有電流信號(hào)型電磁流量 計(jì)；在所述AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測(cè)模塊和流量檢測(cè)模塊之間設(shè)有電子轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)，該電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中央處理模塊控制下，能在溫度檢測(cè)與流量檢測(cè)之 間靈活切換；所述通信模塊采用485或M-BUS總線傳輸進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)施遠(yuǎn)程 管理。
所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用16位高精度、低溫度漂移的AD芯片。 本實(shí)用新型流量計(jì)算原理通過(guò)對(duì)出水管道的出口溫度、進(jìn)水管道的
入口溫度及管道瞬時(shí)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并按照熱力學(xué)能量計(jì)算公式，對(duì)使
用冷量或熱量進(jìn)行累積。
所述流量檢測(cè)模塊能檢測(cè)4一20mA電流信號(hào)型的電磁流量計(jì)。所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用16位高精度、低溫度飄移的AD芯片，測(cè)量精度 高，同時(shí)通過(guò)中央處理^^莫塊控制高速電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，能在溫度檢測(cè)與流量檢 測(cè)之間靈活切換。
所述通訊模塊可采用485或M-BUS總線，能夠外接上百個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò) 節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)及時(shí)上傳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果 (1 )由于在中央處理模塊外面設(shè)有16位高精度、低溫度漂移的AD轉(zhuǎn) 換模塊，并且在AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測(cè)模塊和流量檢測(cè)模塊之間接有由中 央處理模塊控制的高速電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，能在溫度4企測(cè)與流量檢測(cè)之間快速、 靈活切換，從而，節(jié)省了一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，降低了制造成本，簡(jiǎn)化了制造工 藝，大大提高了系統(tǒng)檢測(cè)精度。
(2 )由于本冷熱能量積算儀中流量檢測(cè)模塊是檢測(cè)電流信號(hào)型的電磁 流量計(jì)，該流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管，管內(nèi)不裝有 機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，管內(nèi)流體基本上不會(huì)被阻塞，使本冷熱能量積算儀處于高穩(wěn) 定度的工作狀態(tài)中。
本實(shí)用新型主要應(yīng)用在智能樓宇內(nèi)的制冷和采暖計(jì)量中。


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電原理方框圖。
具體實(shí)施方式

5通過(guò)下面實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
如圖1所示， 一種冷熱能量積算儀由流量檢測(cè)模塊9、溫度檢測(cè)模塊8、
AD轉(zhuǎn)換模塊6、電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7、 LCD顯示模塊3、通信模塊4、中央處理模 塊2、報(bào)警輸出模塊5以及電源模塊1組成。在該冷熱能量積算儀中流量檢 測(cè)模塊9檢測(cè)電流信號(hào)型電磁流量計(jì)9-1所采集到的流量信號(hào)，溫度檢測(cè)模 塊8檢測(cè)分別安裝于進(jìn)水管道與出水管道的溫度傳感器PT1000的阻值，并 計(jì)算出進(jìn)水溫度和出水溫度。流量檢測(cè)模塊9的檢測(cè)結(jié)果與溫度檢測(cè)模塊8 的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)AD轉(zhuǎn)換模塊6處理后輸入到中央處理模塊2,中央處理模塊2 依照熱量焓值計(jì)算公式對(duì)能量進(jìn)行積算，并且通過(guò)LCD顯示模塊3以菜單式 人機(jī)交互界面顯示出來(lái)，中央處理模塊2將所有溫度、流量、能量以及工程 參數(shù)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存在存儲(chǔ)模塊中，當(dāng)流量、溫度等出現(xiàn)異常時(shí)通過(guò)4艮 警輸出模塊5輸出報(bào)警信號(hào)，該冷熱能量積算儀還可通過(guò)通信模塊4以RS化5 或者M(jìn)BUS傳輸進(jìn)行組網(wǎng)，便于遠(yuǎn)程管理。
流量檢測(cè)模塊9接上電流信號(hào)型電磁流量計(jì)9-1,對(duì)該流量計(jì)的電流信 號(hào)進(jìn)行采集。所述電流信號(hào)型電磁流量計(jì)9-1采用法拉第電磁感應(yīng)定律的工 作原理，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其測(cè) 量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管，不會(huì)阻塞，也不裝有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件， 解決了現(xiàn)有采用機(jī)械轉(zhuǎn)子式流量計(jì)時(shí)因置于測(cè)量管道內(nèi)的轉(zhuǎn)子容易被管道 中的沉積污垢、'雜物阻塞、磨損，從而影響其工作穩(wěn)定性及維護(hù)的困難，本 實(shí)施例中，電流信號(hào)型電磁流量計(jì)9-1輸出為4一20mA的電流信號(hào)，在流量 檢測(cè)模塊9中將此電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，再輸入到AD轉(zhuǎn)換模塊6，中央處理模塊2根據(jù)AD轉(zhuǎn)換模塊6的轉(zhuǎn)換結(jié)果，經(jīng)過(guò)內(nèi)部程序處理，計(jì)算出 當(dāng)前的流量。
由于本積算儀的流量檢測(cè)模塊9與溫度檢測(cè)模塊8的精度都比較高， 本實(shí)施例中采用片內(nèi)基準(zhǔn)精度為2.048+0.05%、溫度漂移5ppm/。C的高精度 16位AD芯片ADS1110組成AD轉(zhuǎn)換模塊6。以此來(lái)取代現(xiàn)有技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換 模塊直接由CPU內(nèi)部自帶且精度只有8 — 10位的A/D轉(zhuǎn)換，從而使本積算儀 達(dá)到高精度要求。
本實(shí)施例采用了由CD4066和CD1052組成的高速電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7,如圖 1所示該高速電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7置于溫度檢測(cè)模塊8、流量4全測(cè)模塊9與AD轉(zhuǎn) 換模塊6之間，由中央處理模塊2控制該高速電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7在溫度檢測(cè)模 塊8和流量檢測(cè)模塊9之間進(jìn)行切換，并將檢測(cè)結(jié)果輸入到AD轉(zhuǎn)換模塊6, 使得在保證流量與溫度高精度的前提下降低了制造成本。
本積算儀的通信模塊4能夠兼容M-BUS通訊接口和RS485通訊接口。 用戶可以根據(jù)不同需求進(jìn)行選用，如果選用M-BUS通訊線，則布線較少，但 成本相對(duì)較高；如果選用RS485通訊線，則成本相對(duì)較低，還可以連接各種 水電表及其它的儀表，但布線相對(duì)較多。
權(quán)利要求1、一種冷熱能量積算儀，包括流量檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、中央處理模塊、電源模塊、報(bào)警輸出模塊，溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)安裝于進(jìn)水管道和出水管道的溫度傳感器的阻值并計(jì)算出進(jìn)水溫度和出水溫度，AD轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)流量檢測(cè)模塊的輸出值與溫度檢測(cè)模塊的輸出值進(jìn)行處理并輸入到中央處理模塊，中央處理模塊根據(jù)輸入值對(duì)能量進(jìn)行積算并通過(guò)LCD顯示模塊進(jìn)行顯示，存儲(chǔ)模塊用于保存所有溫度、流量、能量以及有關(guān)工程參數(shù)，通信模塊用于進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，報(bào)警輸出模塊用于對(duì)流量、溫度出現(xiàn)異常時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)，其特征在于所述流量檢測(cè)模塊接有電流信號(hào)型電磁流量計(jì)；在所述AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測(cè)模塊和流量檢測(cè)模塊之間設(shè)有電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，該電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中央處理模塊控制下，能在溫度檢測(cè)與流量檢測(cè)之間靈活切換；所述通信模塊采用485或M-BUS總線傳輸進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)施遠(yuǎn)程管理。
2、 根椐權(quán)利要求1所述的冷熱能量積算儀，其特征在于所述AD轉(zhuǎn) 換模塊采用16位高精度、低溫度漂移的AD芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種冷熱能量積算儀，它是一種高精度、高穩(wěn)定度、智能化且安裝使用方便的冷熱能量計(jì)量?jī)x表。該冷熱能量積算儀設(shè)有流量檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通信模塊、存儲(chǔ)模塊、中央處理模塊、電源模塊、報(bào)警輸出模塊，在流量檢測(cè)模塊接有電流信號(hào)型電磁流量計(jì)；在AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測(cè)模塊和流量檢測(cè)模塊之間設(shè)有電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，該電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中央處理模塊控制下，能在溫度檢測(cè)與流量檢測(cè)之間靈活切換；通信模塊采用485或M-BUS總線傳輸進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)施遠(yuǎn)程管理。本實(shí)用新型主要應(yīng)用在智能樓宇內(nèi)的制冷和采暖計(jì)量中。
文檔編號(hào)G01K17/00GK201251490SQ20082020005
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者常文飛, 彭兆斌, 潘明波, 胡逢亮 申請(qǐng)人:佛山市艾科電子工程有限公司