[实用新型]智能超声波热量表

说明书

所属技术领域

本实用新型属供热(冷)计量控制仪表技术领域。

背景技术

随着我国住宅分配制度和供热体制的改革，传统的供热和采暖收费模式已不适应现代化要求的需要，既不利于节能，而且收费方式也不科学、不合理给管理部门和用户带来了诸多不便；同时目前供热用流量计多采用机械式流量计，机械式流量计管道中有可动部件，所以对供热介质的要求较高，通常在安装上要求配套过滤器，压损较大，从而在很大程序上影响了流量计的精度。因此特研制一种智能超声波热量表，该产品实行“先交费，后用热”的管理方式，用户用热采用按计量收费，彻底解决了长期困扰用户与供热管理收费两方存在的诸多矛盾，同时采用计量精度较高的超声波流量计，解决因采用机械式流量计带来的计量不精确的问题，既提高了供热管理收费的现代化水平，又提高了热量表的精度，具有良好的经济效益和社会效益。

发明内容

为了克服现有热量表技术的缺陷，特发明一种适合我国国情，采用超声波流量计，配有软件并带有射频卡收费功能的智能超声波热量表。

本实用新型的技术方案是这样实现的，结合附图进行说明：图1中智能超声波热量表由控制器1、超声波热量表2、控制阀3组成，其待征在于，控制器1通过导线与超声波热量表2、控制阀3相连，控制器1与超声波热量表2的连接导线可采用高温线，高温线外加套金属软管，连接导线与控制器1及超声波热量表2连接处可采用航空插头。超声波热量表2与控制阀3均装于管道的进水管，控制阀3装于超声波热量表2的出水口处；控制器1由电池4、控制器外壳5、电路板6、按键7、LCD液晶8组成，其特征在于，电池4及电路板6装于控制器壳体5的内部，电路板6通过导线与电池4相连接；LCD液晶8及按键7焊于电路板6上。图2为了实现数据传输和控制，其特征在于，微处理器MSP430F4152分别与电源电路9、开关阀电路10、LCD液晶显示电路11、手动按键电路12、数据通讯电路13、射频卡读写电路14相连接。其中电源电路由电压调节器U1、极性电容CE1、CE2、电容C1、C3、二极管D1、D2、电阻R1～R3及接插件J2组成；开关阀电路由三极管P1、P2、N1、N2、N3、N4、电阻R7～R11、电容C4及接插件J5组成；LCD液晶显示电路由LCD液晶J4、极性电容CE4、电容C11、C12、电阻R15、R24、R25组成；手动按键电路由按键K1、电阻R18、R19和电容C13组成；数据通讯电路由三极管P6、P7、N6、N7、电阻R120～R127及接插件J7组成；射频卡读写电路由芯片U101、电容C101～C104、C106、C107、电感L101、电阻R101、R102、R5、R6、R13、R14、晶振X101、三极管P3、N5、极性电容CE3、电压调节器U4及接插件J6、J3组成。本实用新型的工作原理及工作流程：用户利用射频卡到相应管理部门购买热量后，将射频卡置于控制器的感应区中并将数据输入给微处理器，当微处理器检测到电源正常且有热量购买量时，微处理器驱动控制阀开启阀门，水从超声波热量表内流过，超声波热量表上的温度传感器测出进水及回水的水温信号并通过超声波内部积分算出所消耗的热量值，并将其热量值通过导线传送给控制器，按动控制器上的按键即可显示用热量、流量等信息，否则关闭阀门，无法用热并通过液晶显示欠压、卡错或故障等信息。

本实用新型的有益效果是：智能超声波热量表采用了超声波流量计采集热量值，防止了因采用内部有可动部件的机械式流量计所带来的对水质要求过高的不足，从而在水质较差的情况下保证了热量表的精度，同时采用铂热电阻Pt1000作为温度采样传感器，利用射频卡作为售水载体的预收费管理系统，具有自动计量、控制、掉电数据自动保存功能，既提高了供热管理收费的现代化水平，又提高了热量表的精度，满足了用户的需求，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型产品正视局部剖面示意图。

图2是本实用新型产品电路原理结构示意图。

图中控制器1、超声波热量表2、控制阀3、电池4、控制器外壳5、电路板6、按键7、LCD液晶8、电源电路9、开关阀电路10、LCD液晶显示电路11、手动按键电路12、数据通讯电路13、射频卡读写电路14。

具体实施方式

控制器1、超声波热量表2、控制阀3、电池4、控制器外壳5、电路板6、按键7、LCD液晶8按照图1的要求进行安装，控制器1与超声波热量表2的连接导线可采用高温线，高温线外加套金属软管，连接导线与控制器1及超声波热量表2连接处可采用航空插头。图2中，接插件J2 1脚与二极管D1、D2正极相连，同时与电阻R3一端相连，二极管D1负及接于极性电容CE1正极同时接于电压调节器U1 2脚，极性电容CE1负极接地，电阻R1、R2串连且与R3另一端并连后接于微处理器U0的46脚，电阻R1、R2串连后的另一端接地，极性电容CE2与电容C1并连后，极性电容CE2正极端接于电压调节器U1 3脚，极性电容CE2负极端接于电压调节器U1 1脚地端，电压调节器U2 3脚与微处理器U0的47脚相连，电容C3一端接于电压调节器U2 1脚地端，另一端接于电压调节器U2 3脚，电压调节器U2 2脚接于电压调节器U1 3脚。三极管P1发射极接于二极管D1负极，P1基极通过电阻R8接于N1集电极，P1集电极接于N4集电极，N1基极通过电阻R7接于微处理器U0的3脚，N1发射极接于N3基极，N3发射极接地，N3集电极接于P2集电极，电阻R9与电容C4串连于P1集电极与P2集电极之间，P2发射极接于二极管D2负极，P2基极通过电阻R10接于N2集电极，N2基极通过电阻R11接于微处理器U0 4脚，N2发射极接于N4基极，N4发射极接地，电阻R23与电阻R20并连后接于微处理器U0 1脚，电阻R23另一端接电压调节器U1 3脚，电阻R20另一端接于J5 4脚，微处理器U0 1脚通过电容C10接地，电阻R22与电阻R21并连后接于微处理器U0 2脚，电阻R22另一端接电压调节器U1 3脚，电阻R21另一端接于J5 3脚，微处理器U0 2脚通过电容C9接地，J5 5脚接地，J5 2脚接于N3集电极，J5 1脚接于N4集电极。液晶J4 1脚～12脚依次接于微处理器U0 12脚～23脚，液晶J4 13脚～20脚依次接于微处理器U0 28脚～35脚，液晶J4 21脚、22脚依次接于微处理器U0 44脚、45脚，液晶J4 23脚～26脚依次接于微处理器U0 36脚～39脚，极性电容CE4正极接于微处理器U0 43脚，负极接地，电阻R15与电容C12串联后并于极性电容CE4两端，R15一端接CE4正极，电容C12一端接CE4负极，电阻R24与电容C11串联后与电容C12并联，电阻R25与C11并联。电阻R18与电阻R19串联，电阻R18另一端接于电压调节器U1 3脚，电阻R19另一端接于微处理器U0 27脚，电阻R18与电阻R19公共端接于按键K1一端，按键K1另一端接地，电容C13按键K1并连。电阻R120接于J7 2脚与三极管P6基极这间，三极管P6发射极接于电压调节器U1 3脚，电阻R121接于三极管P6集电极与三极管N6基极之间，电阻R122并联于三极管N6基极与发射极之间，三极管N6发射极接地，电阻R123接于电压调节器U1 3脚与三极管N6集电极之间，三极管N6集电极同时接于微外处理器U0 5脚，电阻R124接于微处理器U0 6脚与三极管P7基极这间，三极管P7发射极接于电压调节器U1 3脚，电阻R125接于三极管P7集电极与三极管N7基极之间，电阻R126并联于三极管N7基极与发射极之间，三极管N7发射极接地，电阻R127接于电压调节器U1 3脚与三极管N7集电极之间，三极管N7集电极同时接于J7 3脚，J7 1脚接地。微处理器U0 49脚～51脚依次接于射频卡基站芯片U101 14脚～12脚，微处理器U0 53脚接于射频卡基站芯片U101 10脚，射频卡基站芯片U101 8脚、9脚、11脚、18脚接地，射频卡基站芯片U101 1脚接于微处理器U0 52脚，射频卡基站芯片U101 16脚、15脚、5脚均接于电压调节器U4 3脚，电容C107接于射频卡基站芯片U101 16脚与地之间，电容C104接于射频卡基站芯片U101 7脚与J6 2脚之间，电感L101接于射频卡基站芯片U101 6脚与J6 2脚之间，电阻R102与电容C103串联后接于射频卡基站芯片U101 19脚与J6 1脚之间，电阻R101接于射频卡基站芯片U101 19脚与20脚之间，电容C106接于射频卡基站芯片U101 20脚与地之间，晶振X101接于射频卡基站芯片U101 3脚与2脚之间，电容C102接于晶振X101 X1脚与地之间，电容C101接于晶振X101 X2脚与地之间，J6 3脚接地，三极管P3发射极接于二极管D1负极，电阻R5接于三极管P3基极与三极管N5集电极之间，三极管P3集电极接于电压调节器U4 2脚，电阻R6接于微处理器U0 63脚与三极管N5基极之间，三极管N5发射极接地，电压调节器U4 1脚接地，极性电容CE3正极接电压调节器U4 3脚，负极接地，电阻R13与电阻R14串联后公共端接于微处理器U0 48脚，电阻R13另一端接于电压调节器U1 3脚，电阻R14另一端接于J3 1脚，J3 2脚接地，在制作过程中，合理的布置电路板和给单片机输入相应的程序，按照附图进行安装、连接、调试，即可达到上述功能要求。