CN104165656A - 一种超声波水质热能流量计 - Google Patents

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王淦平
李剑鸿
董政
孙凌飞
孙传坤
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Abstract

本发明公开了一种超声波水质热能流量计，包括主控制芯片模块，以及并行设置、且分别与所述主控制芯片模块连接的温度测量模块、热能测量模块、流量测量模块、水质测量模块和压力测量模块。本发明所述超声波水质热能流量计，可以克服现有技术中测量精度低、抗干扰能力弱和适用范围小等缺陷，以实现测量精度高、抗干扰能力强和适用范围大的优点。

Description

一种超声波水质热能流量计
技术领域
本发明涉及计量设备技术领域，具体地，涉及一种超声波水质热能流量计。
背景技术
随着工业生产的自动化，管道化的发展，流量仪表在整个仪表生产中所占比重越来越大。据国内外资料表明，在不同的工业部门中所使用的流量仪表占整个仪表总数的15%-30%。
目前工业行业中液体测量仪表种类繁多，各种测量仪表独立使用，往往一条管道上存在各类流量计、压力传感器、温度传感器、水质测量仪、热能表等，而仪表作为精密测量仪器，对安装的位置、采集方式及本身的保护措施都有各自的要求，各类品牌的测量仪表的精度不同，这对管道的工程实施安装、经费投入、仪表的选型、生产线的工艺要求、控制采集器的配置都产生的很大的困难，市场上急需一种测量精度高、采集方式单一、对流量、温度、热能、水质、压力等集成度高的这样一种产品。超声波水质热能流量计能够满足以上要求。
同时国内还有大部分的液体测量仪器是用传统的接触式测量法，尤其针对流量流速的测量，其受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响十分大，并且难以检测到强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质流量的测量。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在测量精度低、抗干扰能力弱和适用范围小等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种超声波水质热能流量计，以实现测量精度高、抗干扰能力强和适用范围大的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超声波水质热能流量计，包括主控制芯片模块，以及并行设置、且分别与所述主控制芯片模块连接的温度测量模块、热能测量模块、流量测量模块、水质测量模块和压力测量模块。
进一步地，以上所述的超声波水质热能流量计，还包括分别与所述主控制芯片模块连接的LCD显示模块、LCD按键、电源模块、报警输出模块和RS485通讯模块，以及连接在所述主控制芯片模块与RS485通讯模块之间的光电隔离模块。
进一步地，以上所述的超声波水质热能流量计，还包括依次与所述主控制芯片模块连接、且用于向外输出数据的光电隔离模块和RS485通讯模块。
进一步地，所述温度测量模块，包括用于检测供水/回水温度的温度传感器，依次依次自所述温度传感器连接至主控制芯片模块的2路模拟量输入模块和光电隔离模块。
进一步地，所述热能测量模块，包括用于采集水质的瞬时热量/总热量的传感器，以及自所述传感器依次连接至所述主控制芯片模块的模拟量输入模块和光电隔离模块。
进一步地，所述流量测量模块，包括并行设置、且分别与所述主控制芯片模块连接的超声波接收模块和超声波发送模块，以及分别与所述超声波接收模块和超声波发送模块连接的流量换算模块。
进一步地，所述水质测量模块，包括用于测量水质的电导、PH值、溶解氧盐度和总溶解固体的传感器，以及自所述传感器依次连接至主控制芯片模块的A/D转换模块和光电隔离模块。
进一步地，所述压力测量模块，包括用于检测供水/回水压力的压力传感器，依次自所述压力传感器连接至主控制芯片模块的RS485通讯模块和光电隔离模块。
本发明各实施例的超声波水质热能流量计，由于包括主控制芯片模块，以及并行设置、且分别与主控制芯片模块连接的温度测量模块、热能测量模块、流量测量模块、水质测量模块和压力测量模块；可以通过接收到的超声波就检测出流体的流速，再换算成流量；从而可以克服现有技术中测量精度低、抗干扰能力弱和适用范围小的缺陷，以实现测量精度高、抗干扰能力强和适用范围大的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明超声波水质热能流量计的系统框架图；
图2为本发明超声波水质热能流量计的系统原理功能模块图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明实施例，如图1和图2所示，提供了一种超声波水质热能流量计。
在本发明的技术方案中，超声波水质热能流量计属于非接触式的测量类型仪器，超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息；因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，就可以换算成流量。
参见图1，超声波水质热能流量计是综合测量温度、热能、流量、水质、压力的一种精密测量仪器，并通过RS485接口输出MODBUS-RTU信号，大大降低了管路实施安装难题，降低了整个工程成本，减少了对铺设电缆的难度，同时对采集控制器，如PLC、DCS等设备的要求大大降低。
参见图2，超声波水质热能流量计由电源模块、LCD及按键模块、超声波接收/发送模块、供回水温度模拟量输入模块、供回水压力RS485通讯模块、水质A/D转换模块、报警输出模块、RS485通讯模块、备用模拟量输入模块等组成。
在本发明的技术方案中，超声波水质热能流量计是综合测量温度、热能、流量、水质、压力的一种精密测量仪器，并通过RS485接口输出MODBUS-RTU信号，大大降低了管路实施安装难题，降低了整个工程成本，减少了对铺设电缆的难度，同时对采集控制器，如PLC、DCS等设备的要求大大降低。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超声波水质热能流量计，其特征在于，包括主控制芯片模块，以及并行设置、且分别与所述主控制芯片模块连接的温度测量模块、热能测量模块、流量测量模块、水质测量模块和压力测量模块。
2.根据权利要求1所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，还包括分别与所述主控制芯片模块连接的LCD显示模块、LCD按键、电源模块、报警输出模块和RS485通讯模块，以及连接在所述主控制芯片模块与RS485通讯模块之间的光电隔离模块。
3.根据权利要求1所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，还包括依次与所述主控制芯片模块连接、且用于向外输出数据的光电隔离模块和RS485通讯模块。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，所述温度测量模块，包括用于检测供水/回水温度的温度传感器，依次依次自所述温度传感器连接至主控制芯片模块的2路模拟量输入模块和光电隔离模块。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，所述热能测量模块，包括用于采集水质的瞬时热量/总热量的传感器，以及自所述传感器依次连接至所述主控制芯片模块的模拟量输入模块和光电隔离模块。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，所述流量测量模块，包括并行设置、且分别与所述主控制芯片模块连接的超声波接收模块和超声波发送模块，以及分别与所述超声波接收模块和超声波发送模块连接的流量换算模块。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，所述水质测量模块，包括用于测量水质的电导、PH值、溶解氧盐度和总溶解固体的传感器，以及自所述传感器依次连接至主控制芯片模块的A/D转换模块和光电隔离模块。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的超声波水质热能流量计，其特征在于，所述压力测量模块，包括用于检测供水/回水压力的压力传感器，依次自所述压力传感器连接至主控制芯片模块的RS485通讯模块和光电隔离模块。
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