PDF《的热 量表 系统》

1 热量表计量原理 热量 表是指在一个热流 回路中流体 吸收或释 放热量多少的测量仪器 . 热量 表 的计量原理 因计算 方法 的不同而有所 不同,计算方法分为焓差法和 K系数法两种 .焓差 维普资讯 http://www.cqvip.com 辽宁工业大学学报 第28卷 法是计算时间的积分,采用不同温度下热焓值和密 度直接计算出热量值, 它在理论上较 K系数法更为 直接、明确 ,而且在实用上有其优越性. 焓差法实现热量计算的基本公式… 为Q= (

1 ) 一.~uqmAhdr = 一~upq v Ah dr 式中:Q为释放或吸收的热量;

q 为流经热交换系 统的水的质量流量;

为流经热交换系统的水的体 积流量, P为流经热交换系统的水的密度,

7 l 为热 交换系统的入 口和出口温度下水的焓值差;

r为时 间;

焓值差与水的温度有关,根据测量的入口和 出 口温度 ,利用查表 的方法可求得相 应的密度和焓 值.由热量 的计算公式可 以看出,为得到热量值, 最终需要测量并引用如下 3个参数: 流量一热交换系统的体积流量,m / h 进水温度一热交换系统的进水温度,℃ 回水温度一热交换系统的回水温度,℃ 本文设计的热量表是采 用焓差法实现 热量 的 计量,热量计量时需要实时测量的参数只有流量 、 进水温度和回水温度三个物理参数.

2 系统的硬件组成 根据热量的计量原理 ,热量表主要 由以下三个 部分组成:流量计,用以测量流经热交换的热水流 量;

一对温度传感器,分别测量供暖进水和回水温 度 ;

积算器,根据与其相连的流量计和温度传感器 提供的流量和温度数据,通过热量 的计算公式计算 出用户从热交换系统获得的热量. 本文设计 的热量表其系统组成如图

1 所示 . 图1热量表 硬件组成2.1积算器选择 热量表 中积算器是根据流量计和温度传感器 所提供的流量及温度数据,以一定的算法计算出用 户从热交换系统获得的热量. 积算器确定的总体原则是: (

1 ) 低功耗 ,由于 是用锂 电池供 电,所 以功耗应尽可能低,尽可能减 少外 围器件的使用: (

2 ) 保证计算精度和系统 的整 体精度;

(

3 ) 充分考虑测量数据的存储和安全 ,防 止数据的遗 失及破坏;

(

4 ) 功能齐全,方便用户使 用.综上所 述,选用 T I公司 生产 的高性 能的MS P

4 3 0系列单片机 MS P

4 3

0 F W4

2 7 ~作积算器 , MS P

4 3 O F w4

2 7 是T I 公司针对 电子式流量与旋转运 动检测最新开发的专用 MC U 芯片,它将超低功耗 MC U、液晶显示 L C D 驱动模块和流量测量所需的 器件集成在内部,做成 S c a n I F模块 ( 称为旋转扫描 接口) ,这样既降低 了功耗,也节省了外围设备, 大大降低 了系统功耗,该器件集成有

1 2 位A/D转 换器、电压监控模块、硬件乘法器等 ,其超低功耗 结构和流量检测模块不仅能延长电池的寿命,同时 还可以提高仪表的精度和性能.

2 .

2 温度测量 温度传感器采用 P t l

0 0 0铂电阻,测量精度为

0 .

0 1 ℃. 其温度测量电路【

3 】 如图 2所示. R l

4 k

8 ul R .

5 3

0 5 k U4

7 4 HC4

0 5

2 l

2 丝Q . 上^R4UR4

7 I P

1 6 羽8_T11..12一―珂嘶 D ' L p'1 士图2温度测量电路

7 4 H C

4 0

5 2为双 4通道模拟开关,由稳压管 l > z 以及精密 电阻 R

4 9 (

2 .

5 K) 产生一恒流源,由单片机 控制

7 4 H C