专利名称：户用供暖测热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量仪表，适用于测量水暖供热系统所传输的热量值。
目前，国外西德ista公司、bopp公司、英国Kent、丹麦Kamo公司和日本长野计器制作所等研制出各种热水热量计，国内也有一些厂家生产，多数用微机Z80、STD总线、单片机单板机组成，再配以涡轮、涡节孔板流量计和铂电阻，这一套测热系统费用较贵，结构复杂、功能多、连接调试困难、可靠性差，只能用于工业和大型供热站，不能普及推广到民用供热系统和千家万户。
本实用新型的目的是克服上述缺点，研制一种结构简单、性能价格比好、可靠性高、使用简便，适合民用供暖系统测热用的节能产品。
本实用新型是这样实现的，户用供暖测热装置包括水表、户用供暖热表及热电阻，其特征是，户用供暖热表由流量脉冲处理电路8、电源控制电路9流量计数电路10、测温电桥电路11、热量计专用1C电路12、热量计数13、瞬值检测，设限比较等电路组成。
以下结合附图和最佳实施例说明本实用新型的工作原理。
图1是户用供暖测热装置系统组装图图2是户用供暖热表电路框图图3是户用供暖热表电路连接图图4是热量计专用IC电路结构图热表测量原理是利用供水温度热焓，减去回水温度热焓，与所流过的热水质量乘积表示供热的能量。
瞬时热量计算式Q=∫τRτv(hv-hr)dmdτdτ]]>式中Q---瞬时热量hv---供水温度热焓值hr---回水温度热焓值m---瞬时热水质量热水质量与体积的关系m=mv·V=CvV]]>式中m---热水质量V---热水体积Cv---温度比容系数在热焓计算中(hv-hR)＝Δh＝Δt·cp式中Δh---热焓差Δt---温度差Cp---热焓温度系数这样，提出一个热量计算修正系数K=-1Δt∫tRtvCv·Cp]]>由于热水流量体积可通过热水表测得，温度差可通过热电阻测量，经电桥网络差分放大器获得，通过K系数与回水温度关系，经电阻网络加反馈，可修正热量的计算，比较准确地反映热量计算实际情况。
本实用新型的电路组成框图见图1和图2，工作原理是在水表上检测到10升流量后，产生电信号。将信号倍频成2个5升脉冲信号，5个脉冲后得25升脉冲信号，打开电源，作一次热量计算。同时，采集供回水温度信号。
流量脉冲处理电路由CD4522、C04093、MC40106电路、104电容、820KΩ电阻组成。由C04520电路记4次25升脉冲信号，输出0.1m3流量信号，计数器跳字。
由测温电桥测得供回水温差信号，经热量电路中差分放大器放大，使电路充放电时间有所不同，充放电曲线拐点与放电曲线未端形成热量计算门延时间。在这门宽时间内，计算被触发的标准时基振荡脉冲个数作这次额定流量下的瞬时热量值。下次流量脉冲来时，进行第二次温差下得到的瞬时热量值，依次累加，就得到热量累计值数据，达到0.01Mwh，计数器跳字。
热表专用IC电路12由温差14和K系数运算放大器15、稳压电路16、积分电路17、电流源电路、电平检测18电路等组成。其主要功能是①供回水温差电压信号ΔVt的放大；②K系数校正信号的放大；③由温差信号，K系数信号产生热量脉宽信号；④对热量计算电路起控制部分电路作用。
时基脉冲振荡电路由二输入端与非门，RC网络，CD4040电路组成。
瞬值检测是利用RC电路产生单位时间的脉宽检测该脉宽内流量脉冲或热量脉冲个数，向左移1位，产生单位时间的流量或热量显示值。用有设定值的计数电路如CD4522电路比较超限报警。
电源控制电路9由与非门、CD4520电路、或非门等组成，控制热量计算电路的工作周期。
户用供暖测热装置系统组装图见图1。其中1、7为调节阀，2为过滤器，3为水表，4为户用供暖热表，5为供水热电阻，6为回水热电阻。水表3指针上装磁钢，用磁感应元件得到电信号，表示流过一定体积的热水。热电阻5、6用镍丝在不同温度下，阻值不同的温阻特性测量热水温度。温阻系数大、信号强、价格低。采用三线制接法，热电阻二端，一端为双线，一根接入电桥电阻网络获得稳恒电流；一根接入差分电路，得到mv信号，另一端接入电路中电源负端。系统工作原理是打开1、7调节阀，热水进入测热系统，热水表3发出流量体积脉冲信号，经导线接在热表接线端子上。热表绿色发光二极管闪亮，热表开始工作。将供水温度热电阻WZN1005和回水热电阻WZN1006的信号，分别用三线制导线接到热表上。由热表进行热量计算和热量修正值计算，同时进行流量的计算。
本实用新型主要用于城市供热系统中用户供热量的计量，也可用于空调系统和小型热交换器、小型锅炉供热量和制冷量效率的测量。本实用新型可通过瞬时值检测，设限报警及时掌握供热情况，改变供热量，达到节水节能的效果。
权利要求1.一种户用供暖测热装置，包括水表(3)，户用供暖热表(4)及热电阻，(5)、(6)，其特征在于，户用供暖热表(4)由流量脉冲处理电路(8)、电源控制电路(9)、流量计数电路(10)、测温电桥电路(11)、热量计专用IC电路(12)、热量计数(13)、瞬值检测，设限比较电路组成。
2.根据权利要求1所述户用供暖热表，其特征在于热电阻(5)、(6)与供暖热表的连接为三线连接。
3.根据权利要求1所述户用供暖热表，其特征在于热量计专用IC电路(12)由温差(14)和K系数运算放大器(15)、稳压电路(16)、积分电路(17)、电流源电路、电平检测电路(18)组成。
专利摘要本实用新型以热量电路为主及测温电桥电阻网络,流量计数,时基脉冲振荡、热量计数,瞬时检测,设限比较等部分,由CMOS电路组成。具有流量和热量瞬时值、累计值显示、瞬时值限值设定,超限报警的功能,性能价格比好,适合民用及普及推广。
文档编号G01K17/00GK2293060SQ9620977
公开日1998年9月30日 申请日期1996年5月3日 优先权日1996年5月3日
发明者杨寿麟 申请人:北京快达节能技术开发公司, 机械工业部北京机械工业自动化研究所, 北京市房地产科学技术研究所