专利名称：散热器用温感式串接热数表的制作方法
技术领域：
本发明属于供热系统中的热计量表，具体涉及到城镇住宅集中供热系统中散热器耗热量计算的分配用表。
背景技术：
在城镇供热中目前有两种热计量方式单户热量表、总热量表加热数表(也称热分配表)。单户热量表主要适用于单户分环的采暖系统，即每户住宅安装一套热量表，这种热计量方式的系统造价较高，难于大范围推广，特别是不能在已有系统中使用。总热量表加热数表是在每组散热器上安装一只热数表，在供热系统中安装总热量表，根据每组散热器上热数表的读数及总热量表的计热量进行分配计算。这种热计量方式适用于现有单管或双管的散热器供暖系统，其系统改造工作量小，费用较低。中国实用新型专利ZL 99257994.5《一种热分配表》公开了一种热数表，该热数表安装在散热器入口立管上，是管道用热数表。热数表有导热体、蒸发管为温感元件、刻度标尺作为显示元件。蒸发管嵌入导热体内，蒸发管前部的导热体开一条缝，与刻度标尺配合观察蒸发液高度。这种热数表存在的问题是蒸发管为温感元件嵌入导热体内，难以使蒸发管与导热体紧密接触，影响液体的蒸发强度，仪表的灵敏度和分辨率都较低，难免会产生较大的误差；以刻度标尺观察蒸发液高度作为显示，难于读数影响其准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用二线串行接口温度传感器来测量散热器表面平均温度，确定散热器供暖热量的热数表，以便进行热量或热费的分配计算。
本发明基于散热器散热量的计算公式Q＝KF∫(tpj-tn)/β1β2β3dt其中Q----散热器的散热量，kWh；K----散热器传热系数，W/(m2，℃)，K＝2.047×(tpj-tn)0.35；F----散热器面积，m2；
tpj----热媒平均温度，℃；tn----室温，℃；β1----散热器组装片的修正系数；β2----散热器连接形式的修正系数；β3----散热器安装形式的修正系数；β1、β2、β3可根据手册查得。
由此可见当室温tn稳定为一定值时，只要测得散热器的热媒温度平均温度值tpj，即可求出散热器的散热量即供暖耗热量，则在整个采暖期内散热器用温感式热数表的数值R为R＝KrQ其中R----散热器用温感式热数表的热数R；无量纲；Kr----散热器温感系数，1/kWh；Q----散热器的散热量，kWh。
这是散热器用温感式热数表热数R的测量原理。
散热器用温感式串接热数表，包括导热板1、二线串行接口温度传感器2、单片计算机3、显示器4及稳压电源5等。采用二线串行接口温度传感器2作为温度检测元件固定在导热板1上。散热器7的热媒平均温度经导热板1传给二线串行接口温度传感器2，二线串行接口温度传感器2的一端接电源UDD，二线串行接口温度传感器2的SDA、SCL、ALRM输出接入单片计算机3的P3.0、P3.1、和P3.2口。用单片机3进行采集、计算及积分运算。单片计算机3将处理后的数据送入与P1.0-P1.3端口连接的集成电路芯片CD4511。单片计算机3的P1.4-P1.7端口接于集成电路芯片74LS154的端口A～D，两集成电路芯片数据传入显示器4。由显示器4将瞬时值或累积值分别显示，该数值即为热数值R(R＝KrQ)。稳压电源5采用锂电池，向二线串行接口温度传感器2、单片机3和显示器4供电。导热板1固定在温感式串接热数表6的仪表盒后盖靠散热器7的一面。温感式串接热数表6安装于供暖的散热器7上。二线串行接口温度传感器2可采用DS1820、DS1822、DS1640。
本发明将热数表从各层散热器入口立管处移至散热器上，将目前测量立管的热量改为测量散热器的散热量，可消除立管装修或包敷等因素对热计量的影响。温感式串接热数表适用于单管顺流散热器采暖系统(图3)，也可用于双管散热器采暖系统(图4)，又可用于单双管混合散热器采暖系统(图5)，还可用于新建单户分环的水平单管散热器采暖系统(图6)及双管散热器采暖系统(图7)。
图1为本发明部件组成框图。
图2为本发明电路原理图。
图3为本发明在单管顺流散热器采暖系统安装位置示意图。
图4为本发明在双管散热器采暖系统安装位置示意图。
图5为本发明在单双管混合散热器采暖系统安装位置示意图。
图6为本发明在单户分环的水平单管散热器采暖系统安装位置示意图。
图7为本发明在单户分环的水平双管散热器采暖系统安装位置示意图。
具体实施例方式
以下结合附图并通过具体实施例对本发明做进一步的说明。导热板1采用面积为30×20mm、厚度为2mm的铝板。二线串行接口温度传感器2采用DS1820，粘贴固定在导热板1上。温度传感器DS1820的测温范围是-55～+125℃，分辨率为0.5℃，采用+2.2～5.5V单电源，待机模式工作电流降至0.1～0.2μA。导热板1固定在温感式串接热数表6的仪表盒后盖靠散热器的一面，温感式串接热数表6安装于供暖的散热器7上。公式R＝KrQ中的温感系数Kr提前由实验确定，输入至单片机3中。单片机3采用AT89C51。显示器4采用6位LCD液晶七段显示管。稳压电源5采用锂电池，电压为3V。散热器用温感式串接热数表的适用温度范围30～95℃；显示位数为6位。本发明的安装方式非常灵活，附图3～7是本发明专利用于集中供热的各种散热器采暖系统的安装示意图。
本发明的特点是采用二线串行接口温度传感器的温感式串接热数表具有性能稳定、重复性好、精度高的优点；使用单片计算机提高了测量及计算的智能化；将刻度标尺改为以数字形式显示热数值，便于读值，提高对热量进行分摊计算的准确性。本发明适合于集中供热系统中对散热器的热量或热费进行分配计算，是一种适合我国的住宅采暖热计量用表。
权利要求
1.散热器用温感式串接热数表，包括导热板(1)、二线串行接口温度传感器(2)、单片机(3)、显示器(4)及稳压电源(5)，其特征是采用二线串行接口温度传感器(2)作为温度检测元件固定在导热板(1)上，二线串行接口温度传感器(2)的一端接电源UDD，二线串行接口温度传感器(2)的SDA、SCL、ALRM输出接入单片计算机(3)的P3.0、P3.1、和P3.2口，单片计算机(3)将处理后的数据送入与P1.0-P1.3端口连接的集成电路芯片CD4511，单片计算机(3)的P1.4-P1.7端口接于集成电路芯片74LS154的端口A～D，两集成电路芯片数据传入显示器(4)，由显示器(4)将瞬时值或累积值分别显示。
2.按照权利要求1所述的散热器用温感式串接热数表，其特征是所述导热板(1)固定在温感式串接热数表(6)的仪表盒后盖靠散热器的一面，温感式串接热数表(6)安装于供暖的散热器(7)上。
3.按照权利要求1所述的散热器用温感式串接热数表，其特征是所述稳压电源(5)采用锂电池，向二线串行接口温度传感器(2)、单片机(3)和显示器(4)供电。
4.按照权利要求1所述的散热器用温感式串接热数表，其特征是所述二线串行接口温度传感器(2)采用DS1820、DS1822、DS1640。
5.按照权利要求1所述的散热器用温感式串接热数表，其特征是用所述单片机(3)进行采集、计算及积分运算。
6.按照权利要求1所述的散热器用温感式串接热数表，其特征是所述显示器(4)采用LCD液晶七段显示管。
全文摘要
散热器用温感式串接热数表，采用二线串行接口温度传感器固定在导热板上。温度传感器的SDA、SCL、ALRM接入单片机的P
文档编号G01K17/00GK1818589SQ200610013288
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月13日 优先权日2006年3月13日
发明者刘耀浩 申请人:天津大学