本實(shí)用新型涉及一種智能超聲波熱量表，屬于儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

熱能表按所用流量傳感器的不同主要分為機(jī)械式熱能表、電磁式熱能表和超聲波熱能表。機(jī)械式熱能表結(jié)構(gòu)簡單、價格較低，但抗雜質(zhì)和纖維能力差，對水質(zhì)要求較高，長期使用會因機(jī)械部件的磨損造成測量精度的降低；電磁式熱能表不論結(jié)構(gòu)還是測量原理都較復(fù)雜，而且價格較高，所以很少用于戶用計(jì)量；超聲波式熱能表對水質(zhì)要求略低，而且對介質(zhì)成分沒有要求，測量精度高，測量傳感器沒有運(yùn)動的機(jī)械部件，幾乎沒有磨損。

超聲波熱量表是在超聲波流量計(jì)的基礎(chǔ)上加上溫度測量，由流體的流量和供、回水溫差來計(jì)算出向用戶提供的熱量。其中流量測量部分是應(yīng)用一對超聲波換能器相向交替( 或同時) 收發(fā)超聲波，通過觀測超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時間差來間接測量流體的流速，再通過流速來計(jì)算流量的一種間接測量方法。當(dāng)前的超聲波熱量表主要存在著測量精度不高，抗干擾能力差，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和通信等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種智能超聲波熱量表。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種智能超聲波熱量表，其包括安裝于供熱管網(wǎng)中用于流量測量的基表和用于流量與溫度測量并計(jì)算分析的電子積算儀，所述電子積算儀包括單片機(jī)、時間測量芯片、流量測量模塊、溫度測量模塊、電源模塊、射頻卡功能模塊、無線通訊模塊、低電壓檢測模塊、存儲器模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述時間測量芯片的信號輸入端分別連接所述流量測量模塊和溫度測量模塊，時間測量芯片的數(shù)據(jù)傳輸端連接所述單片機(jī)，所述射頻卡功能模塊包括射頻卡讀寫卡模塊和電動閥門控制模塊。

所述射頻卡讀寫卡模塊采用高度集成的非接觸式MF RC522讀寫卡芯片。

所述電動閥門控制模塊主要由電阻、三極管和控制閥門開閉的電機(jī)組成，所述電機(jī)正相端分別連接三極管Q1和Q5，電機(jī)反相端分別連接三極管Q2和Q6，電機(jī)、三極管Q1和Q5、三極管Q2和Q6共同構(gòu)成H橋電路。

所述時間測量芯片選用TDC-GP21芯片。

所述存儲器模塊采用CAT24WC04存儲芯片。

本實(shí)用新型的有益效果是：優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，提高了測量精度，其有效地將單片機(jī)、超聲波換能器、溫度傳感器、無線通訊、射頻卡預(yù)付費(fèi)集成到一起，具有廣泛的適用性。采用射頻卡預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)后可以省去了人工抄表的過程，方便實(shí)現(xiàn)一戶一卡制度，可成功實(shí)現(xiàn)“先付費(fèi)后供熱”，可以杜絕用戶的費(fèi)用拖欠問題，解決收費(fèi)難的問題，同時大大方便了熱力公司對各用戶熱量表的信息管理及收費(fèi)。另外，設(shè)有低電壓檢測模塊對電池電量進(jìn)行檢測，在電池電量不足時提供報警，保證了熱量表的安全準(zhǔn)確運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2是射頻卡讀寫卡模塊電路圖。

圖3是電動閥門控制模塊電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種智能超聲波熱量表，其包括安裝于供熱管網(wǎng)中用于流量測量的基表和用于流量與溫度測量并計(jì)算分析的電子積算儀，所述電子積算儀包括單片機(jī)、時間測量芯片、流量測量模塊、溫度測量模塊、電源模塊、射頻卡功能模塊、無線通訊模塊、低電壓檢測模塊、存儲器模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述時間測量芯片的信號輸入端分別連接所述流量測量模塊和溫度測量模塊，時間測量芯片的數(shù)據(jù)傳輸端連接所述單片機(jī)，所述射頻卡功能模塊包括射頻卡讀寫卡模塊和電動閥門控制模塊。

如圖2所示，所述射頻卡讀寫卡模塊采用高度集成的非接觸式MF RC522讀寫卡芯片。MFRC522是NXP公司針對水表,電表,氣表三表應(yīng)用推出的一款低電壓、低功耗、低成本、體積小的非接觸式讀寫芯片,是智能儀表和手持設(shè)備研發(fā)的較好選擇。MFRC522的工作方式為MFRc522的內(nèi)部發(fā)送器部分可驅(qū)動讀寫器天線與ISO14443A/MIFARE卡和應(yīng)答機(jī)的通信，無需其它的電路。接收器部分提供一個功能強(qiáng)大和高效的解調(diào)和譯碼電路,用來處理兼容ISO14443A/MIFARE卡和應(yīng)答機(jī)的信號。數(shù)字電路部分處理完整的ISO14443A幀和錯誤檢測。本電路系統(tǒng)中MFRC522與單片機(jī)之間的通訊方式采用SPI接口模式。

如圖3所示，所述電動閥門控制模塊主要由電阻、三極管和控制閥門開閉的電機(jī)組成，所述電機(jī)正相端分別連接三極管Q1和Q5，電機(jī)反相端分別連接三極管Q2和Q6，電機(jī)、三極管Q1和Q5、三極管Q2和Q6共同構(gòu)成H橋電路。當(dāng)單片機(jī)的PI.6輸出低電平、PI.7輸出高電平時，根據(jù)三極管的導(dǎo)通特性，此時三極管Q1和Q6處于導(dǎo)通狀態(tài)而Q2和Q5處于截止?fàn)顟B(tài),從而控制電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動,閥門關(guān)閉。相反當(dāng)單片機(jī)的PI.7輸出低電平、PI.6輸出高電平時,根據(jù)三極管的導(dǎo)通特性,此時三極管Q2和Q5處于導(dǎo)通狀態(tài)，而Ql和Q6處于截止?fàn)顟B(tài),從而控制電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動,閥門開啟。

此外作為優(yōu)選，所述時間測量芯片選用TDC-GP21芯片。所述存儲器模塊采用CAT24WC04存儲芯片。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡采用等同替換等方式所獲得的技術(shù)方案，均落于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。