專利名稱：冷熱能量積算儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冷熱能量計量儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種對系統(tǒng)熱交 換量進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、進口溫度傳感器、出口溫度傳感器組成流量脈 沖數(shù)、進口溫度傳感器阻值、出口溫度傳感器阻值多通道模擬信號采集回路， 中央處理器將采集的模擬信號經(jīng)過計算處理，由顯示模塊和經(jīng)通訊模塊進行 通訊傳送。由于單片機內(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、出口溫度傳感器輸出端連接，則需 要兩個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械式轉(zhuǎn)子流量計，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，影響計量精度，甚至無法計量，并造成轉(zhuǎn)子磨損及維護 困難等問題，而且，當小流量時其誤差大、精度低。也有采用超聲波流量計， 雖然對介質(zhì)的成份或雜質(zhì)沒有嚴格的要求，但其價格太高?，F(xiàn)有一些冷熱能 表其溫度測量采用帶有運算放大的模擬電路，往往會造成較大的溫度漂移、 測量精度低、制造工藝復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容
本實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， 包括流量檢測模塊、溫度檢測模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通信模塊、 存儲模塊、中夾處理模塊、電源模塊、報警輸出模塊，溫度檢測模塊檢測安 裝于進水管道和出水管道的溫度傳感器的阻值并計算出進水溫度和出水溫 度，AD轉(zhuǎn)換模塊用于對流量檢測模塊的輸出值與溫度檢測模塊的輸出值進 行處理并輸入到中央處理模塊，中央處理模塊根據(jù)輸入值對能量進行積算并 通過LCD顯示模塊進行顯示，存儲模塊用于保存所有溫度、流量、能量以及 有關(guān)工程參數(shù)，通信模塊用于進行遠程通信，報警輸出模塊用于對流量、溫 度出現(xiàn)異常時輸出報警信號，所述流量檢測模塊接有電流信號型電磁流量 計；在所述AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測模塊和流量檢測模塊之間設(shè)有電子轉(zhuǎn)換 開關(guān)，該電子轉(zhuǎn)換開關(guān)在中央處理模塊控制下，能在溫度檢測與流量檢測之 間靈活切換；所述通信模塊采用485或M-BUS總線傳輸進行組網(wǎng)，實施遠程 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。 本實用新型流量計算原理通過對出水管道的出口溫度、進水管道的
入口溫度及管道瞬時流量進行實時測量，并按照熱力學能量計算公式，對使
用冷量或熱量進行累積。
所述流量檢測模塊能檢測4一20mA電流信號型的電磁流量計。所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用16位高精度、低溫度飄移的AD芯片，測量精度 高，同時通過中央處理^^莫塊控制高速電子轉(zhuǎn)換開關(guān)，能在溫度檢測與流量檢 測之間靈活切換。
所述通訊模塊可采用485或M-BUS總線，能夠外接上百個節(jié)點，通過 節(jié)點將數(shù)據(jù)及時上傳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實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)換模塊與溫度檢測模塊和流量檢測模塊之間接有由中 央處理模塊控制的高速電子轉(zhuǎn)換開關(guān)，能在溫度4企測與流量檢測之間快速、 靈活切換，從而，節(jié)省了一個AD轉(zhuǎn)換器，降低了制造成本，簡化了制造工 藝，大大提高了系統(tǒng)檢測精度。
(2 )由于本冷熱能量積算儀中流量檢測模塊是檢測電流信號型的電磁 流量計，該流量計的測量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管，管內(nèi)不裝有 機械運動部件，管內(nèi)流體基本上不會被阻塞，使本冷熱能量積算儀處于高穩(wěn) 定度的工作狀態(tài)中。
本實用新型主要應(yīng)用在智能樓宇內(nèi)的制冷和采暖計量中。


圖1是本實用新型一個實施例的電原理方框圖。
具體實施方式

5通過下面實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。
如圖1所示， 一種冷熱能量積算儀由流量檢測模塊9、溫度檢測模塊8、
AD轉(zhuǎn)換模塊6、電子轉(zhuǎn)換開關(guān)7、 LCD顯示模塊3、通信模塊4、中央處理模 塊2、報警輸出模塊5以及電源模塊1組成。在該冷熱能量積算儀中流量檢 測模塊9檢測電流信號型電磁流量計9-1所采集到的流量信號，溫度檢測模 塊8檢測分別安裝于進水管道與出水管道的溫度傳感器PT1000的阻值，并 計算出進水溫度和出水溫度。流量檢測模塊9的檢測結(jié)果與溫度檢測模塊8 的檢測結(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 依照熱量焓值計算公式對能量進行積算，并且通過LCD顯示模塊3以菜單式 人機交互界面顯示出來，中央處理模塊2將所有溫度、流量、能量以及工程 參數(shù)等實時數(shù)據(jù)實時保存在存儲模塊中，當流量、溫度等出現(xiàn)異常時通過4艮 警輸出模塊5輸出報警信號，該冷熱能量積算儀還可通過通信模塊4以RS化5 或者MBUS傳輸進行組網(wǎng)，便于遠程管理。
流量檢測模塊9接上電流信號型電磁流量計9-1,對該流量計的電流信 號進行采集。所述電流信號型電磁流量計9-1采用法拉第電磁感應(yīng)定律的工 作原理，即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其測 量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管，不會阻塞，也不裝有機械運動部件， 解決了現(xiàn)有采用機械轉(zhuǎn)子式流量計時因置于測量管道內(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)定性及維護的困難，本 實施例中，電流信號型電磁流量計9-1輸出為4一20mA的電流信號，在流量 檢測模塊9中將此電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，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)過內(nèi)部程序處理，計算出 當前的流量。
由于本積算儀的流量檢測模塊9與溫度檢測模塊8的精度都比較高， 本實施例中采用片內(nèi)基準精度為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 達到高精度要求。
本實施例采用了由CD4066和CD1052組成的高速電子轉(zhuǎn)換開關(guān)7,如圖 1所示該高速電子轉(zhuǎn)換開關(guān)7置于溫度檢測模塊8、流量4全測模塊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)換開關(guān)7在溫度檢測模 塊8和流量檢測模塊9之間進行切換，并將檢測結(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)不同需求進行選用，如果選用M-BUS通訊線，則布線較少，但 成本相對較高；如果選用RS485通訊線，則成本相對較低，還可以連接各種 水電表及其它的儀表，但布線相對較多。
權(quán)利要求1、一種冷熱能量積算儀，包括流量檢測模塊、溫度檢測模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通信模塊、存儲模塊、中央處理模塊、電源模塊、報警輸出模塊，溫度檢測模塊檢測安裝于進水管道和出水管道的溫度傳感器的阻值并計算出進水溫度和出水溫度，AD轉(zhuǎn)換模塊用于對流量檢測模塊的輸出值與溫度檢測模塊的輸出值進行處理并輸入到中央處理模塊，中央處理模塊根據(jù)輸入值對能量進行積算并通過LCD顯示模塊進行顯示，存儲模塊用于保存所有溫度、流量、能量以及有關(guān)工程參數(shù)，通信模塊用于進行遠程通信，報警輸出模塊用于對流量、溫度出現(xiàn)異常時輸出報警信號，其特征在于所述流量檢測模塊接有電流信號型電磁流量計；在所述AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測模塊和流量檢測模塊之間設(shè)有電子轉(zhuǎn)換開關(guān)，該電子轉(zhuǎn)換開關(guān)在中央處理模塊控制下，能在溫度檢測與流量檢測之間靈活切換；所述通信模塊采用485或M-BUS總線傳輸進行組網(wǎng)，實施遠程管理。
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。
專利摘要本實用新型公開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量儀表。該冷熱能量積算儀設(shè)有流量檢測模塊、溫度檢測模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、通信模塊、存儲模塊、中央處理模塊、電源模塊、報警輸出模塊，在流量檢測模塊接有電流信號型電磁流量計；在AD轉(zhuǎn)換模塊與溫度檢測模塊和流量檢測模塊之間設(shè)有電子轉(zhuǎn)換開關(guān)，該電子轉(zhuǎn)換開關(guān)在中央處理模塊控制下，能在溫度檢測與流量檢測之間靈活切換；通信模塊采用485或M-BUS總線傳輸進行組網(wǎng)，實施遠程管理。本實用新型主要應(yīng)用在智能樓宇內(nèi)的制冷和采暖計量中。
文檔編號G01K17/00GK201251490SQ20082020005
公開日2009年6月3日 申請日期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 申請人:佛山市艾科電子工程有限公司