CN202677516U - 一种预付费超声波热量表 - Google Patents

Abstract

本实用型新型一种预付费超声波热量表，包括表体、超声波反射柱、进水铂电阻温度传感器、回水铂电阻温度传感器、活结、球阀、Y型过滤器、超声波换能器、表盒、球阀电机、测量管、基表压盖、中央控制单元和超声波计量单元。由于采用上述技术方案，本实用新型的结构简单、设计合理，使热量表不受水中污物堵塞，使用寿命长，各部件表面无气孔、气泡，提高计量精度，性能可靠，控制电路上连接设置M-bus、RS232通信接口，实时对表内数据进行采集，可实现预收费，通过M-Bus仪表总线可进行集中抄表管理，在主机上生成报表，对数据进行采集、管理，对各表单元进行远程控制，用户可对控制参数进行设置，利于节能。

Description

一种预付费超声波热量表

技术领域

本实用新型属于供暖空调计量装置的技术领域，涉及一种预付费超声波热计量装置的预付费超声波热量表。 

背景技术

现有的预付费超声波热量表都为一个独立的表单元，不能集中管理，只能单独分别抄表进行数据采集。当前的集中供暖体制，由于未实现或难以实现分户控制，造成了热费拖欠收缴难等突出和尖锐的管理问题，严重影响供热企业的效益和可持续发展，也妨碍了供热商品化步伐和消费公平性。因此，供热部门对供暖分户控制、分户结算的需求日益迫切。预付费控制阀简单方便地实现了供暖分户控制和分户结算，改善了管理，使供暖企业的利益得到了保障。同时，对提高人们的节能意识，实现节能减排目标，促进社会公平和谐，将起到现实的积极作用。 

目前国内热计量表采用的技术均为计量法，主要分为机械计量及超声波计量的两种形式。 

机械计量表是国外普遍使用的，适应于水质较好的地区。由于我国水质较差，机械表容易堵，故不适合中国国情。为此开发超声波计量表。但需要克服以下问题： 

温度传感器质量不稳定而造成温差不准确，从而导致计量不准确。

换能器密封不良，造成仪表渗水现象，从而导致所测流量精度不准。 

锂电池使用寿命较短（约3-5年），影响仪表长期运行。 

积分表只能计量，没有取费功能。 

基表中易结水垢造成热表失效。 

发明内容

[0009] 针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，计量精确，精度高，使用寿命长，且能实现远程管理、集中抄表，对各表单元进行控制，用户可通过户内控制面板进行相关设置的预付费超声波热量表。 

本实用型新型的技术方案是：一种预付费超声波热量表，包括表体、超声波反射柱、进水铂电阻温度传感器、回水铂电阻温度传感器、活接、球阀、Y型过滤器、超声波换能器、表盒、球阀电机、测量管、基表压盖、中央控制单元和超声波计量单元， 

所述中央控制单元和超声波计量单元设置在所述表盒内，所述表盒通过螺丝与所述基表压盖固接；

所述表体的上端和下端对称分别设有2个预留孔，2个所述超声波反射柱嵌入所述表体下端的预留孔，通过夹具定位，2个所述超声波反射柱之间设置所述测量管；2个所述超声波换能器组件嵌入所述表体上端的预留孔，通过所述基表压盖固定，2个所述超声波换能器与所述超声波计量单元连接；所述表体一端通过所述活接与球阀连接，所述球阀与控制连接的球阀电机连接，所述中央控制单元与所述球阀电机控制连接；所述表体另一端与所述Y型过滤器连接，所述超声波计量单元与所述中央控制单元数据连接，所述进水铂电阻温度传感器装在表体上，所述回水铂电阻温度传感器安装在回水管上，所述进水铂电阻温度传感器和回水铂电阻温度传感器均与所述超声波计量单元连接。

进一步，所述的测量管与表体为一体结构。 

进一步，所述的表盒由上表盖和下表盖组成，上下表盖企口连接，企口缝内设密封圈。 

进一步，所述中央控制单元包括第一MCU、第一数据存储模块、阀门控制模块、阀门检测模块、热计量模块、第一通信模块、第一电池和第一电量检测模块；所述第一电池通过第一电量检测模块与所述第一MCU连接，热计量模块与所述第一MCU连接，所述第一MCU与所述第一数据存储模块，第一通信模块、阀门控制模块和阀门检测模块连接； 

所述超声波计量单元包括温度检测模块、流量检测模块、第二电池、第二电量检测模块、第二通信模块、第二数据存储模块、热量输出模块、第二MCU、读卡模块和LED显示模块，

所述第二电池通过第二电量检测模块与所述第二MCU连接，所述第二MCU与所述热量输出模块、第二通信模块、第二数据存储模块、读卡模块、LED显示模块、温度检测模块和流量检测模块连接。

 [0014] 本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，本实用新型的结构简单、设计合理，使热量表不受水中污物堵塞，使用寿命长，各部件表面无气孔、气泡，提高计量精度，性能可靠，控制电路上连接设置M-bus、RS232通信接口，实时对表内数据进行采集，可实现预收费，通过M-Bus仪表总线可进行集中抄表管理，在主机上生成报表，对数据进行采集、管理，对各表单元进行远程控制，用户可对控制参数进行设置，利于节能。

附图说明： 

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的安装示意图。 

图3为本实用新型的中央控制单元和超声波计量单元的逻辑框图。 

图中： 

1．表体、2. 超声波反射柱、3.活接、4.球阀、5. Y型过滤器、6.超声波换能器、7.表盒、8.球阀电机、9.测量管、10.基表压盘、11. 中央控制单元、12. 超声波计量单元、13. 进水铂电阻温度传感器，14.进水管、15.回水管、16、回水铂电阻温度传感器。

具体实施方式

下面结合具体附图实用新型的技术方案做进一步说。

如图1所示为本实用型预付费超声波热量表的结构示意图，本实用新型预付费超声波热量表，包括表体1、超声波反射柱2、活接3、球阀4、Y型过滤器5、超声波换能器6、表盒7、球阀电机8、测量管9、基表压盘10、中央控制单元11,超声波计量单元12、进水铂电阻温度传感器13、回水铂电阻温度传感器16； 

其中，中央控制单元11包括第一MCU、第一数据存储模块、阀门控制模块、阀门检测模块、热计量模块、读卡模块、第一通信模块、第一电池和第一电量检测；第一电池通过第一电量检测模块与第一MCU连接，热计量模块与第一MCU器连接，第一MCU与第一数据存储模块、第一通信模块、阀门控制模块和阀门检测模块连接；

超声波计量单元12包括温度检测模块、流量检测模块、第二电池、第二电量检测模块、第二通信模块、第二数据存储模块、热量输出模块、第二MCU、读卡模块和LED显示模块，第二电池通过第二电量检测模块与第二MCU连接，第二MCU与所述热量输出模块、第二通信模块、第二数据存储模块、LED显示模块、读卡模块、温度检测模块和流量检测模块连接。

中央控制单元11和超声波计量单元12设置在表盒7内，热量输出模块与热计量模块连接；表体1的上端和下端对称分别设有2个安装预留孔，2个超声波反射柱2嵌入表体1下端的预留孔内，通过夹具定位，2个超声波反射柱2之间设置测量管9；2个超声波换能器6嵌入表体1上端的预留孔内，通过基表压盖10固定，2个超声波换能器组件与超声波计量单元12的流量检测模块连接；表体1左端通过活接3与球阀4连接，球阀4与球阀电机8连接的，球阀电机8与中央控制单元11的阀门控制模块及阀门检测模块连接；表体1右侧设Y型过滤器5，安装在表体1上进水铂电阻温度传感器13和安装在回水管15上的回水铂电阻温度传感器16与超声波测量单元12的温度检测模块连接。 

本实用新型的工作原理是：非接触式IC卡信息通过中央控制单元11被有效读入后，通过第二MCU处理，扣减IC卡内金额后，将读入金额与控制表头内余额累加、保存，并通过超声波计量单元12的LCD显示模块显示，开始给用户正常供热，中央控制单元11的第一MCU依据基本费用、取暖费用的规则通过阀门控制模块调节球阀4的开度，进水通过Y型过滤器5进入表体1内，测量管9内的进水端超声波换能器6沿着水流方向产生并发射超声波，在出水端设置的超声波换能器6则沿着水流相反的方向产生并发射超声波，两个超声波换能器6通过超声波反射柱2相互接收对方发射出的超声波信号，并将其转换成电信号送到超声波计量单元12的流量检测模块中处理，并将处理后的数据发送给第二MCU；温度检测模块通过进水铂电阻温度传感器13和回水铂电阻温度传感器16检测的当前的供、回水温度发送给第二MCU，第二MCU依据超声波在流体的流动中顺流传播的时间与逆流传播的时间之差与被测流体的流速关系，求出热水的流速，从而计算出流量，利用焓差法计算出热量，经热量数据通过热量输出模块和热计量模块发送给中央控制单元11的第一MCU，

在用户只交基本费时维持保温温度；用户交纳取暖费用后，实施按计量核减费用。当用户使用的热量达到或超过用户预购热量值时，中央控制单元11的第一MCU指示阀门控制模块调节球阀4开度满足用户房间保温温度，用户重新预购热量成功后，第一MCU模块指示阀门控制模块开启球阀4，中央控制单元11的第一通信模块可实现与扩展的室内控制面板进行数据通讯，方便用户对供暖的管理及相关设定。

Claims (4)

1.一种预付费超声波热量表，包括表体（1）、超声波反射柱（2）、活接（3）、球阀（4）、Y型过滤器（5）、超声波换能器（6）、表盒（7）、球阀电机（8）、测量管（9）、基表压盖（10）、中央控制单元（11）、超声波计量单元（12）、进水铂电阻温度传感器（13）和回水铂电阻温度传感器（16）；

其中，所述中央控制单元（11）和超声波计量单元（12）设置在所述表盒（7）内，所述表盒（7）通过螺丝与所述基表压盖（10）固接；

所述表体（1）的上端和下端对称分别设有2个预留孔，2个所述超声波反射柱（2）嵌入所述表体（1）下端的预留孔，通过夹具定位，2个所述超声波反射柱（2）之间设置所述测量管（9）；2个所述超声波换能器（6）嵌入所述表体（1）上端的预留孔，通过所述基表压盖（10）固定，2个所述超声波换能器（6）与所述超声波计量（12）元连接；所述表体（1）一端通过所述活接（3）与所述球阀（4）连接，所述球阀（4）与球阀电机（8）连接，所述中央控制单元（11）与所述球阀电机（8）控制连接；所述表体（1）另一端与所述Y型过滤器（5）连接，所述超声波计量单元（12）与所述中央控制单元（11）数据连接，所述进水铂电阻温度传感器（13）安装在所述表体（1）上，所述回水铂电阻温度传感器（16）安装在回水管（14）上，所述进水铂电阻温度传感器（13）和回水铂电阻温度传感器（16）均与所述超声波计量单元（12）连接。

2.根据权利要求1所述的预付费超声波热量表，其特征在于，所述的测量管（9）与所述表体（1）为一体结构。

3.根据权利要求1所述的预付费超声波热量表，其特征在于，所述的表盒（7）由上表盖和下表盖组成，上下表盖企口连接，企口缝内设密封圈。

4.根据权利要求1所述的预付费超声波热量表，其特征在于，所述中央控制单元包括第一MCU、第一数据存储模块、阀门控制模块、阀门检测模块、热计量模块、第一通信模块、第一电池和第一电量检测模块；所述第一电池通过第一电量检测模块与所述第一MCU连接，热计量模块与所述第一MCU连接，所述第一MCU与所述第一数据存储模块，第一通信模块、阀门控制模块和阀门检测模块连接；

所述超声波计量单元包括温度检测模块、流量检测模块、第二电池、第二电量检测模块、第二通信模块、第二数据存储模块、热量输出模块、第二MCU、读卡模块和LED显示模块，

所述第二电池通过第二电量检测模块与所述第二MCU连接，所述第二MCU与所述热量输出模块、第二通信模块、第二数据存储模块、读卡模块、LED显示模块、温度检测模块和流量检测模块连接。

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