專利名稱：智能流量、熱量積算顯示儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種多功能微計算機流量、熱量監測儀表類，還涉及彎管流量計。
目前現有熱量積算儀表，都是沿用接收已有測壓設備(孔板式或渦輪式流量計)信號進行流量測試和熱量積算。查專利＜88216574.7＞、＜88217351.0＞它們都可以測量熱水熱量，但只適于和孔板式，渦輪式流量計配套使用。渦輪式流量計在長期監測中使用，因熱力網系統中固體顆粒及纖維等雜質存在，使渦輪易損壞，甚至使渦輪卡住，造成信號失真。使用孔板式流量計，因節流裝置和固體顆粒也常造成管道堵塞。上述兩種流量計還會造成人為的壓力損失而浪費熱能。且對熱力網漏水也不能進行監測。上述測流設備都要求具有管道前10倍管徑長和后5倍管徑長的安裝位置要求。
本實用新型的目的發明一種可以不在管道中加節流裝置，不會造成管道堵塞，流量計不易損壞，信號不失真，整個管道中沒有人為壓力損失，且降低了前后管道安裝條件的流量熱量積算儀顯示。
本實用新型的技術要點是參見圖1。智能流量、熱量積算顯示儀由兩路彎管流量計(1)、(2)，兩路溫度計(3)、(4)，信號變換電路(5)，信號選擇開關(6)，A／D轉換電路(7)，微計算機(8)，控制電路(9)，測試狀態開關(10)，顯示驅動電路(11)，打印驅動電路(12)，打印機(13)，多路直流穩壓電源(14)組成。采用了國際STD總線標準的模塊式結構組裝在機箱內。它具有對熱水介質的溫度補償和流量補償，熱量積累監測，漏水報警等功能。多路直流穩壓電流(14)，輸出四路穩定的正負直流電，供儀器使用。
彎管流量計(1)(2)把彎管內、外側的壓力差，分別通過2只差壓變送器轉變為反映供水管和回水管內流量的電流信號，送入信號轉換電路(5)。溫度計(3)(4)分別將供水管和回水管內溫度變為電流信號也送入信號轉換電路(5)。信號轉換電路(5)分別將上述四路信號進行變換放大為四路0～2伏直流電壓信號，并送入信號選擇開關(6)，以備計算機(8)隨時采集。計算機(8)進入工作狀態后，通過控制電路(9)控制信號選擇開關(6)，對信號轉換電路(5)的四路轉換信號按一定順序輪流送入A／D轉換電路(7)。計算機(8)對A／D轉換電路的數字輸出量進行多次采樣后，即可進行數字濾波，每當四路轉換信號分別輪流測試完一次后，將進行計算、補償、存儲。計算機(8)再通過測試狀態開關(10)進行人機對話，選擇顯示狀態開關并送入顯示驅動電路(11)顯示。計算機軟件可對溫度、流量、比熱、熱量計算補償，并對CTC予先設定打印時間間隔，利用中斷方式，定期驅動打印驅動電路(12)，使打印機(13)輸出進水溫度，回水溫度，進水流量，漏水流量，積累熱量等五個數據。
參見圖2，設置在儀器前面板上的八個按鍵開關分別為復位(1)，檢定進水流量(2)檢定回水流量(3)，漏水流量(4)，供水溫度(5)，回水溫度(6)，進水流量(7)，瞬時熱量(8)。此八個按鍵開關組成圖1中測試狀態開關(10)。
本實用新型的優點是1、無附加管道壓力損失，測試結果穩定可靠。
2、對含有雜質較多的水質進行測量，不會造成管道堵塞，信號失真。
3、彎管流量計結構簡單，易安裝，對各種管徑流量適應性強。
4、彎管流量計對下游直管段長度要求低(大于2D即可)占用空間跨度小，節約熱力站建筑費用。
5、流量計與溫度均為電流輸出方式，因此抗干擾能力強，并適于遠距離傳輸。
6、可根據檢測漏水量的大小，進行故障報警。
7、主機結構采用模塊式，操作簡單，運行可靠，調試和維修方便。
本儀器不僅適用于城鎮集中供熱系統，還適用于工礦企業的流量測量。經過在熱力公司數月安裝使用，測試結果穩定，精度高。
圖1為智能流量，熱量積算顯示儀測試系統方框圖。
圖2為智能流量，熱量積算顯示儀正面板示意圖。
圖3為彎管流量計機械授受部分示意圖。
其中(1)－彎管(2)－橡膠軟管(3)－三通閥(4)－差壓變送器(5)－機械伺服執行機構圖4為接口信號電路原理圖。
其中U1－控制電路U2－信號選擇開關U3－A／D轉換電路V1－進水彎管流量計V2－回水彎管流量計T1－進水溫度計T2－回水溫度計實施例彎管流量計利用供熱管道設計，安裝要求的自然拐彎，并安裝標準彎頭。通過測量彎頭內、外側管道內表面的壓力差來間接測量水的平均流速。
參見圖3，彎管流量計由彎管，橡膠軟管，三通閥，差壓變送器和機械伺服執行機構組成。它可直接利用各種管徑的標準沖壓彎頭作為流量傳感器機械接受部分，利用系列標準差壓變送器作為機電變換部分。彎管采用國家標準90°沖壓彎頭，并在彎曲中心平面的管壁內、外側22.5°～45°方位打孔安裝取壓接頭，并用橡膠軟管將該兩點壓力通過三通閥送到差壓變送器中。
參見圖4V1，V2是對應熱力站供，回水管道上安裝的彎管流量計，流量計中的差壓變送器將彎管中的壓力差轉變為兩路4～20mA標準信號。V1、V2信號在轉換電路中分別通過R11、R12、R21、R22轉換為0～2V直流電壓信號。
T1T2分別是兩個AD590半導體溫度敏感元件，它們是高阻抗電流源，輸出的電流信號正比予被測量的熱水溫度。將兩只溫度計分別插入供，回水管道的溫度測量孔中。兩只溫度計將供，回水管道中的水溫變換為相應絕對溫度值的微安電流信號，T1T2信號分別送入兩路放大電路變換為0～2V直流電壓信號。該放大電路設計為零點、增益兩點調準工作方式。其中電阻R1(R1’)，R2(R2’)，R3(R3’)及電位器Rw1(Rw1’)為零點調準電路，在0℃標定溫度計時，只需調節Rw1(Rw1’)即可。放大電路由M1放大器及電阻R4(R4’)，R5(R5’)，R6(R6’)和電位器Rw2(Rw2’)，電容器C1(C1’)組成，增益可由Rw2(Rw2’)調整即可。
上述經過變化的四路標準電壓信號分別送入信號選擇電路U2的輸入端。
計算機WR、IORW、CS、Do、D1信號控制U1控制電路的輸出。U1輸出送入U2的A、B輸入端。控制U2循環動作，將所需的信號送入A／D轉換電路U3輸入端。
本實用新型所采用的主機板顯示控制電路板以及STD總線母板。均與本設計者已申報的實用新型專利＜90200975.3＞相同。
本實用新型微機監控軟件配置有完整的浮點運算子程序庫。
權利要求1.一種智能流量、熱量積算顯示儀，它有微型計算機(8)，測試狀態開關(10)，顯示驅動電路(11)，打印驅動電路(12)，打印機(13)，多路直流穩壓電流(14)，其特征在于還有兩路彎管流量計(1、2)，兩路溫度計(3、4)，信號變換電路(5)，信號選擇開關(6)，A/D輸換電路(7)，彎管流量計(1、2)把彎管內，外側的壓力差，分別通過2只差壓變送器轉變為反映供水管和回水管內流量的電流信號，送入信號轉換電路(5)，溫度計(3、4)分別將供水管和回水管內溫度變為電流信號也送入信號轉換電路(5)，信號轉換電路(5)分別將上述四路信號進行變化放大為四路0～2伏直流電壓信號，并送入信號選擇開關(6)，以備計算機(8)隨時采集，計算機(8)進入工作狀態后，通過控制電路(9)控制信號選擇開關(6)，對來自信號變換電路(5)的四路轉換信號按一定順序輪流送入A/D轉換電路(7)，計算機(8)對A/D轉換電路的數字輸出量進行多次采樣后，即可進行數定濾波，每當四路轉換信號分別輪流測試完一次后，將進行計算，補償，存儲，計算機(8)再通過測試狀態開關(10)進行人機對話，選擇顯示狀態并送入顯示驅動電路(11)顯示，計算機軟件可對溫度，流量、比熱、熱量計算補償，并對CTC予先設定打印時間間隔，利用中斷方式，定期驅動打印驅動電路(12)使打印機(13)輸出進水溫度，回水溫度，進水流量，漏水量，積累熱量等五個數據。
2.如權利要求1，所述的積算顯示儀，其特征在于彎管流量計由彎管，橡膠軟管、三通閥、差壓變送器和機械伺服執行機構組成，它可直接利用各種管徑的標準沖壓彎頭作為流量傳感器機械接受部分，利用系列標準差壓變送器作為機電變換部分，彎管采用國標90°，沖壓彎頭，在彎曲中心平面的管壁內，在外側22.5°－45°方位打孔安裝取壓接頭，并用橡膠軟管將該兩點壓力通過三通閥送到差壓變送器中。
3.如權利要求1、2所述的積算顯示儀，其特征在于V1、V2是對應熱力站供，回水管道上安裝的彎管流量計，流量計中的差壓變送器將彎管中的壓力差轉變為兩路4－20mA標準信號，V1、V2信號在轉換路中分別通過R11、R12、R21、R22轉換為0－2V直流電壓信號。
4.如權利要求1所述的積算顯示儀，其特征在于T1、T2分別是兩個AD590半導體溫度敏感元件，它們是高阻抗電流源，將兩只溫度計分別插入供，回水管道的溫度測量孔中，兩只溫度計將供、回水管道中的水溫變換為相應絕對溫度值的微安電流信號，T1、T2信號分別送入兩路放大電路變換為0－2V直流電壓信號，該放大電路設計為零點，增益兩點調準工作方式，其中電阻R1(R1’)，R2(R2’)，R3(R3’)及電位器Rw1(Rw1’)為零點調準電路，在0℃標定溫度計時，只需調節Rw1(Rw1’)即可，放大電路由M1放大器及電阻R4(R4’)，R5(R5’)，R6(R6’)和電位器Rw2(Rw2’)，電容器C1(C1’)組成，增益可由Rw2(Rw2’)調整即可。
5.如權利要求1、3、4所述的積算顯示儀，其特征在于將經過變化的四路標準電壓信號分別送入信號選擇電路U2的輸入端，計算機WR、IORW、CS、Do、D1信號控制電路輸出，U1輸出送入U2的輸入A、B端，控制V2循環動伯，將所需的信號送入A／D，轉換電路U3的輸入端。
專利摘要一種智能流量，熱量積算顯示儀由兩路彎管流量計，兩路溫度計，信號變換電路，信號選擇開關，A/D轉換電路，微計算機，控制電路，測試狀態開關，顯示驅動電路，打印動電路，打印機及多路直流穩壓電流組成。此顯示儀無附加管道壓力損失，結構簡單，易安裝，占用空間小，抗干擾能力強，操作簡單，運行可靠，調試和維修方便。
文檔編號G01D1/00GK2102498SQ9120457
公開日1992年4月22日 申請日期1991年3月28日 優先權日1991年3月28日
發明者李志 , 解慧, 張景和, 裴宏昌 申請人:唐山工程技術學院