專利名稱：熱度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種計(jì)量熱能的儀表，主要用于計(jì)量管路輸送介質(zhì)的熱能焓值，是一種自動(dòng)控制儀表。
目前，工業(yè)上使用的各種計(jì)量?jī)x表，多數(shù)功能單一，如水表只能計(jì)量流徑自來(lái)水管路中水的總量，溫度計(jì)只能計(jì)量溫度的變化，對(duì)于管路輸送熱能的計(jì)量一般是不進(jìn)行的，收交費(fèi)是按戶或按暖氣片數(shù)等粗略估算的，這種估算計(jì)量方式很不合理，不利于熱能商品化使用，浪費(fèi)了大量能源。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能直接計(jì)量管路輸送熱介值熱能焓值的熱度表，它可為供熱部門和受熱單位及個(gè)人提供一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的計(jì)量收交費(fèi)的依據(jù)。
本實(shí)用新型利用現(xiàn)有旋翼溫式水表的自來(lái)水流量計(jì)量技術(shù)和雙金屬片溫度變形計(jì)量技術(shù)，按

圖1所示，熱度表主要工作部分由流量計(jì)量機(jī)構(gòu)，溫度計(jì)量傳遞控制機(jī)構(gòu)，溫度與單位流量相乘實(shí)現(xiàn)能量計(jì)量機(jī)構(gòu)，能量減速計(jì)量顯示機(jī)構(gòu)四部分組成，葉輪1到螺旋齒輪6之間為流量計(jì)量機(jī)構(gòu)，件9到件14之間的為溫度計(jì)量傳遞控制機(jī)構(gòu)，輪6輪7之間為溫度與單位流量相乘實(shí)現(xiàn)能量計(jì)量機(jī)構(gòu)，輪7、輪8及以下齒輪為能量減速計(jì)量顯示機(jī)構(gòu)，溫度變形控制機(jī)構(gòu)裝在水表減速齒輪箱下部，水表的單位計(jì)量輪輪6(即輪6轉(zhuǎn)1周表流過(guò)1kg流量介質(zhì))的小齒輪做成呈螺旋式布設(shè)的螺旋齒輪，齒輪中部空心套裝在軸5之上，表內(nèi)有介質(zhì)流過(guò)時(shí)，介質(zhì)推動(dòng)葉輪1帶動(dòng)齒輪6繞軸5旋轉(zhuǎn)，同時(shí)表內(nèi)雙金屬片溫度變形元件受熱變形，實(shí)現(xiàn)的變形量通過(guò)變形傳遞機(jī)構(gòu)傳給輪6，帶動(dòng)輪6沿軸5上下滑動(dòng)，使輪6與輪7之間產(chǎn)生相對(duì)位移，增減輪6螺旋齒輪與輪7大齒輪之間的齒合數(shù)，溫變機(jī)構(gòu)剛好使100℃時(shí)輪6螺旋齒輪與輪7大齒輪之間全部齒合，0℃時(shí)全部離齒，其間溫控機(jī)構(gòu)按溫度線性比例控制輪6與輪7的齒合數(shù)。(即100℃時(shí)百分之百齒合…，90℃時(shí)百分之九十齒合…，10℃時(shí)百分之十齒合…)這樣輪6下部實(shí)現(xiàn)的“流量”即為介質(zhì)的熱能值，連續(xù)計(jì)量即可實(shí)現(xiàn)Q=Σi=1nCMiti=CΣi=1nti]]>式中Q熱能值，單位千卡C介質(zhì)比熱Mi單位質(zhì)量，單位1千克Ti此單位質(zhì)量熱介質(zhì)的溫度，單位℃本實(shí)用新型熱度表如同水表一樣，可以安裝在熱能輸送管道上，它適用于家庭、機(jī)關(guān)、學(xué)校、工礦、企業(yè)等一切用管道輸送供給的熱介質(zhì)和熱循環(huán)系統(tǒng)某一區(qū)間的熱介質(zhì)熱能供給消耗的計(jì)量，此表可有效地計(jì)量熱能的供給與消耗，比較方便地按表的熱能計(jì)量數(shù)量，收取費(fèi)用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過(guò)程。
圖1是熱度表主要計(jì)量工作機(jī)構(gòu)展開(kāi)示意圖。
圖2是圖1中螺旋齒6及主要傳動(dòng)部件放大圖。
圖3是熱度表中主要溫度控制部件布設(shè)示意圖。
實(shí)施例1按圖1所示，圖中所有計(jì)量輪的小齒輪均為10個(gè)齒，大齒輪均為30個(gè)齒，齒輪6的小齒輪做螺旋式布設(shè)的30個(gè)齒，齒輪7的大齒輪做成90個(gè)齒，當(dāng)裝在計(jì)量管路上的熱度表表體內(nèi)有熱介質(zhì)流過(guò)時(shí)，流動(dòng)的介質(zhì)沖動(dòng)葉輪1旋轉(zhuǎn)，葉輪1帶動(dòng)齒輪2、3、4、6轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪6轉(zhuǎn)一周表內(nèi)流過(guò)介質(zhì)的流量剛好為1kg，齒輪6中部空心套裝在軸5上，齒輪6繞軸5旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也可以沿軸5上下滑動(dòng)，軸5上部固定在齒輪箱的上頂板上，下端套裝在套托12內(nèi)。與此同時(shí)，溫度元件雙金屬片11與流動(dòng)的熱介質(zhì)接觸，受熱產(chǎn)生變形，雙金屬片的定端15固定在齒輪箱底箱板18上，另一端與溫度變形傳遞桿9相接，雙金屬片的變形傳給傳遞桿9的A端，推動(dòng)傳遞桿9繞支座旋轉(zhuǎn)軸10小輻旋轉(zhuǎn)，將A端變形傳到傳遞桿9的B端，在B端實(shí)現(xiàn)一個(gè)L1/L2倍的變形值，傳遞桿9的B端變形值通過(guò)連桿14傳給套托12，套托12即隨溫度的升降推動(dòng)齒輪6上下運(yùn)動(dòng)，齒輪7由上下齒輪箱板限位，齒輪6的上下運(yùn)行使小齒輪發(fā)生與齒輪7的相對(duì)位移，并且增減與齒輪7大齒輪的齒合數(shù)，齒輪7受下部齒輪系統(tǒng)約束，無(wú)慣性。調(diào)整溫控系統(tǒng)，使熱介質(zhì)100℃時(shí)，齒輪6小齒輪的30個(gè)齒全部與齒輪7大齒輪齒合，而后溫度每下降100℃/30齒＝3.33℃，溫控變形件促使齒輪6下降一個(gè)螺旋齒的垂直嚙合距，減少一個(gè)齒的齒合，齒輪6轉(zhuǎn)一周如全部嚙合30個(gè)齒，則傳給下部計(jì)量機(jī)構(gòu)的流量為1kg，如果為90℃，雖轉(zhuǎn)一周，但齒合27個(gè)齒，實(shí)際1kg流量傳給下部計(jì)量機(jī)構(gòu)的“流量”即為1kg/30齒×27齒＝0.9kg，同理80℃介質(zhì)時(shí)顯示流量為0.8kg……10℃時(shí)介質(zhì)顯示流量為0.1kg。傳給下部計(jì)量機(jī)構(gòu)的“流量”剛好為單位流量與相應(yīng)溫度即Mt乘積的百分之一，Q＝CMt的C為介質(zhì)比熱，對(duì)于指定的介質(zhì)C為常數(shù)，暫假設(shè)C＝1，真值C可表外加乘系數(shù)計(jì)量調(diào)整。這樣即實(shí)現(xiàn)了單位流量與溫度比熱相乘，得到能量值千卡表盤的計(jì)量顯示單位相對(duì)應(yīng)的kg“流量”單位改為100千卡能量單位。輪6、輪7相乘所得“能量轉(zhuǎn)數(shù)”通過(guò)輪7與輪8，輪8與其下部相接的其它計(jì)量輪嚙合，遂級(jí)減速增容計(jì)量，這樣其它的計(jì)量顯示單位按減速的量級(jí)標(biāo)示為1000千卡10000千卡……10萬(wàn)萬(wàn)千卡等，這樣一個(gè)能量計(jì)量表就形成了，件16為流動(dòng)觀示標(biāo)，件17為能量指示標(biāo)，限位框13用以固定限制傳遞桿9和雙金屬片11的工作位置，防止被表內(nèi)的定向水流長(zhǎng)期沖擊變形，影響計(jì)量精度。
實(shí)現(xiàn)Mt相乘的主要工作部件輪6小齒輪和輪7大齒輪可以根據(jù)計(jì)量精度要求，做10×30、20×60、30×90、40×120等不同齒合數(shù)的部件，嚙合數(shù)愈大則表的計(jì)量精度愈高，應(yīng)用范圍愈大，但當(dāng)嚙合比大于本實(shí)施例時(shí)齒輪制做困難，需增大齒輪，進(jìn)而增大表體，增加表的制做成本，且應(yīng)用時(shí)不便安裝占空間本實(shí)施例以30×90嚙合比為例說(shuō)明了表的主要工作過(guò)程；說(shuō)明了此表可應(yīng)用于熱介質(zhì)供給溫度超過(guò)3.33℃或熱循環(huán)系統(tǒng)溫度降大于3.33℃某區(qū)間的熱能供給消耗的計(jì)量上，本表的實(shí)施以相乘齒輪齒數(shù)為20×60和30×90為佳?？蓾M足一般情況下熱能的計(jì)量使用。
實(shí)施例2對(duì)于熱循環(huán)系統(tǒng)介質(zhì)熱能供給消耗的計(jì)量，可以在擬計(jì)量區(qū)間的始未端裝設(shè)實(shí)施例1中的兩個(gè)單表計(jì)量，本實(shí)施例是將熱度表做成相匹配的鴛鴦表，它們的構(gòu)成，各部件的作用、工作原理都與實(shí)施例1熱度表相同，只是鴛表和鴦表輪6螺旋輪相對(duì)應(yīng)的齒受溫度控制開(kāi)始或結(jié)束與輪7嚙合的溫度不同，見(jiàn)例表一，采用此相匹配的鴛鴦表可以比普通的兩個(gè)單表提高計(jì)量精度，擴(kuò)大計(jì)量范圍，可以適用于溫度大于兩單表要求溫度降二分之一范圍內(nèi)的熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)供給消耗的能量計(jì)量，它比增大輪系，增大表體要好，應(yīng)用范圍擴(kuò)大。
例表一
實(shí)施例3溫度實(shí)現(xiàn)傳遞元件還可以采用，封裝酒精等膨脹劑的彈性膜盒，將彈性膜裝在輪6下部的套托下，實(shí)現(xiàn)的變形直接推動(dòng)輪6上下滑動(dòng)。
為使熱度表適應(yīng)在熱介質(zhì)條件下工作，計(jì)量指示機(jī)構(gòu)部件以及溫控和乘積部件均根據(jù)不同使用要求采用耐熱、耐腐、耐磨的工程塑料或工業(yè)陶瓷件制成，溫度變形雙金屬片采用耐熱、耐腐的漆膜保護(hù)。
此表用于熱介質(zhì)供給消耗的熱能計(jì)量時(shí)，在熱介質(zhì)的管路出口處裝設(shè)單表計(jì)量Q=Σi-1nCMi(t1i-t2i)]]>=Σi=1nCMit1it1i-t2it1i=C·KΣi=1nMit1i]]>式中C為熱介質(zhì)的比熱，mi為流過(guò)計(jì)量表的單位流量，t1i為供給或消耗的熱介質(zhì)單位流量時(shí)的平均溫度，t2i為進(jìn)入鍋爐前自來(lái)水等介質(zhì)的自然平均溫度K=(t1i-t2i)/t1i≈(t1-t2)t1K為調(diào)整系數(shù)，采用單表裝在出口處計(jì)量，只計(jì)量了Q=Σi=1nCMit1i]]>，這其中包含了自來(lái)水等介質(zhì)自然狀態(tài)的熱能焓值，應(yīng)該扣除，為了提高計(jì)量精度，可以在讀出表的計(jì)數(shù)后，將讀數(shù)減去上次計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)的累耗值，即得此次計(jì)費(fèi)的累耗值，再將其乘以調(diào)整系數(shù)K即實(shí)際此次計(jì)量期間發(fā)生的熱能值了，系數(shù)K=(t1-t2)/t1式中t1為此次計(jì)量期間供給消耗熱介質(zhì)的加權(quán)平均溫度，t2此次計(jì)量期間與熱介質(zhì)等量的自來(lái)水自然溫度的加權(quán)平均溫度值，對(duì)于一個(gè)指定的地區(qū)季節(jié)，t2一般是一定的，因此有關(guān)部門可以編制本地區(qū)不同供水溫度，不同季節(jié)等的不同調(diào)整系數(shù)K值，供單表計(jì)量調(diào)整使用。
此表用于熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的某一系統(tǒng)熱能供給或消耗的能量計(jì)量時(shí)，在擬計(jì)量區(qū)間的始未端分別裝表計(jì)量即 其中C為常數(shù)，如此值大于或小于1時(shí)，則在表的計(jì)量數(shù)上加乘C值，表外補(bǔ)充計(jì)量，m1i，m2i、t1i、t2i分別表示流過(guò)始未端表熱介質(zhì)的單位流量和相應(yīng)熱介質(zhì)的平均溫度，計(jì)費(fèi)時(shí)可于任何時(shí)間同時(shí)將兩個(gè)表的讀數(shù)讀出相減，其差即為此區(qū)間的熱能供給消耗值，減去上次記錄的累耗值，即為此次計(jì)量的供給消耗熱能值。
權(quán)利要求1.一種計(jì)量管路輸送介質(zhì)熱能焓值的熱度表，其特征在于表的輪(6)它轉(zhuǎn)1周流過(guò)表內(nèi)的介質(zhì)為1kg的小齒輪做成呈螺旋式布設(shè)的螺旋齒輪，齒輪中部空心，套裝在軸(5)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熱度表，它屬于一種機(jī)械式熱能計(jì)量表，它可以解決熱能供給消耗不計(jì)量、不收費(fèi)或收交費(fèi)不合理的問(wèn)題。表的主要技術(shù)特征在于表的單位計(jì)量輪(即此輪轉(zhuǎn)1周表的流量為1Kg)做成呈螺旋式布設(shè)的螺旋齒輪，該輪套裝在固定軸上，當(dāng)表內(nèi)有介質(zhì)流過(guò)時(shí)，介質(zhì)推動(dòng)葉輪，并帶動(dòng)該輪繞軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)表內(nèi)溫度變形元件受熱變形，變形量通過(guò)傳遞機(jī)構(gòu)傳給該輪。
文檔編號(hào)G01K17/14GK2225041SQ9422170
公開(kāi)日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1994年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月12日
發(fā)明者張玉 申請(qǐng)人:張玉