具有低能耗和高精度的热量计量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计量仪表技术领域，特别是涉及用于住房单元采暖的新型户用具有低能耗和高精度的热量计量装置。
【背景技术】
[0002]目前，最接近本发明的已经存在的现有技术是天津金凤科技发展有限公司公开的一种超声波热量表(实用新型专利)。该表包括表体、反射片、设于表体接收口处的第一换能器和设于表体发射口处的第二换能器，表体的顶部的中部设有圆形开口，反射片通过螺栓固定于的圆形开口处，反射片的反射面的一侧延伸于表体内。通过将反射片螺装于表体顶部的中部的圆形开口处，当管道内由于长期使用结垢时，打开四个固定螺钉，取出不锈钢反射片进行清洗后安装好，达到了不用拆表即可使表继续使用的目的，通过将反射片的反射面的一侧延伸于表体内，反射片探入管道的一部分，可以有效解决气泡问题，达到准确计量的目的。
[0003]杭州富阳仪表总厂和杭州中导科技开发有限公司研制的一种低功耗热量表(实用新型专利)。该产品韦根信号采集模块采集管道中的流量信息，输出端与MCU处理控制模块的I/O 口信号连接；温度测量模块采集分别采集进水温度和回水温度，输出端与MCU处理控制模块的I/O 口信号连接；按键控制模块的输出端、液晶显示模块的输入端与MCU处理控制模块的I/O 口信号连接。存储模块、阀门控制模块、读写卡模块和红外通信模块分别与MCU处理控制模块的I/O 口信号连接。按键控制模块包括按键Kl，通过确认按键Kl的按下次数分别使能读写卡模块或红外通信模块。采用CorteX-M3内核设计的32位单片机后，功耗更低。
[0004]天津市中天电子发展有限公司研制的超声波热量表(实用新型专利)，包括表体、反射片以及设置在表体中的两个换能器，其特征在于:所述表体内壁上设有两个沉降孔，所述沉降孔与所述换能器相对应，沉降孔上安装有用于放置反射片的支撑柱。该实用新型的有益效果是:通过弃用占用管道空间较大的反射片支架，采用对管道流量影响较小的支撑柱用于放置反射片，大大降低管道压损，延长了表具的使用寿命，并有效防止由于支架变形导致水流产生紊流，影响到测流的准确性。
[0005]欧福数控技术(大连)有限公司研制的一种新型热量表(实用新型专利)，包括液晶屏、机壳和探头，机壳上方设置有液晶屏，机壳一侧设置有探头，机壳表面设置有查询按键，机壳一端设置有磁卡插槽，机壳可以向上抬起。该实用新型安装于暖气管道的进水口，并且要求水平安装。探头用于测量热量。使用时，将磁卡插入机壳的磁卡插槽，使用查询按键，液晶屏上便会显示当时暖气管道的热量，为方便使用及读取数据，机壳可以向上抬起一定的角度。该实用新型的优点在于:安装方便、操作简单，价格便宜，实现每家每户的独立计费，机壳的设计人性化，方便阅读，磁卡插槽的设计，方便使用，省心省力。
[0006]欧福数控技术(大连)有限公司研制的一种新型热量表(实用新型专利)，包括液晶屏、机壳和探头，机壳上方设置有液晶屏，机壳一侧设置有探头，机壳表面设置有查询按键，机壳一端设置有磁卡插槽，机壳可以向上抬起。该实用新型安装于暖气管道的进水口，并且要求水平安装。探头用于测量热量。使用时，将磁卡插入机壳的磁卡插槽，使用查询按键，液晶屏上便会显示当时暖气管道的热量，为方便使用及读取数据，机壳可以向上抬起一定的角度。该实用新型的优点在于:安装方便、操作简单，价格便宜，实现每家每户的独立计费，机壳的设计人性化，方便阅读，磁卡插槽的设计，方便使用，省心省力。
[0007]发明领域
目前，国内市场上的超声波热量表由于设计上的缺陷，常常造成压力增大堵塞，配件误差大影响计量的精确度；大多数表型普遍对检定和工作状态流量信号釆用不同数值的采样间隔时间(检定状态通常为I?2秒，而工作状态时通常为30?60秒)。这种较长时间“休眠”型的工作模式是假设“休眠”期间的载热流体流速是稳定且一成不变的工况作为工作原理而设计的，显然这种假设与实际工况有较大出入，是以牺牲仪表精确度为代价的；把采样间隔时间设计为二个不同的状态(检定状态和工作状态)，掩盖了这种工作模式给仪表工作性能带来的计量精确度不确定性，又逃避了被检定的风险，作为贸易结算的计量仪表这种工作模式的设计是很不妥当的，因为它隔断了计量标准的可追朔性，是有悖于计量法法规的；一些企业的超声波热能表大多釆用时差法单通道的超声波检测载热流体流速，是仅对超声波束通过流速场的那一局部采样检测流速(即点速采样)，取代整个流速场的流速，因此这种以点代面的检测流速的采样工作模式的假设前堤是整个流速场在一个截面上是均匀且稳定的，这种工作状态显然只有在检定装置上才有可能存在，现场工况是不太可能的，这就使超声波热能表在现场使用检测流速场的平均流速时出现极大的偏差，从而为超声波热能表在现场使用的质量埋下了隐患；国内集中供热的水质比较特殊，不仅“硬度”较高，高温下极易结垢，而且存在各种颗粒状杂质(如磁化粒子，鉄肩杂质等)、少量的气泡、甚至会出现“絮状物”等污染物。在这样比较特殊的集中供热水质现状下，目前集中供热安装使用的热量表(90%以上都是各种型号的超声波式热量表)，由于存在一些致命的质量隐患，已经出现了较大面积的耐久性可靠性质量问题。
[0008]本发明要解决的技术问题是，提供一种有效防止铁锈杂质对表的影响，无磁化传感，耐磨、耐腐蚀、防攻击，寿命长，提高测量精度和灵敏度的具有低能耗和高精度的热量计量装置。
[0009]采用的技术方案是:
具有低能耗和高精度的热量计量装置，包括超声波热量表、主控制器。所述的超声波热量表包括表体、支架、测量管、反射镜、换能器、积分仪。所述的支架装在表体内，支架两端以O型圈与表体密封，支架通过装入表体上端的定位销在表体内定位，定位销以紧定螺钉与表体固定，并通过定位销O型圈密封。所述测量管装在支架内，位于测量管两端设有与支架连接的反射镜，相对反射镜的上方表体内装设有换能器，并以换能器O型圈密封，换能器通过上端装有的垫环、端盖、上盖压紧，所述表体顶端连接表盘底座且为一个整体，表盘底座上装有仪表盒座，仪表盒座以十字槽盘头螺钉与上盖固定，通过表盘底座O型圈与仪表盒座密封，带有热能表探头的积分仪与仪表盒座一侧铰接，构成超声波热量表。
[0010]具有低能耗和高精度的热量计量装置，包括超声波热量表、主控制器。所述的超声波热量表包括表体、支架、测量管、反射镜、换能器、积分仪。所述的支架装在表体内，支架两端以O型圈与表体密封，支架通过装入表体上端的定位销在表体内定位，定位销以紧定螺钉与表体固定，并通过定位销O型圈密封。所述测量管装在支架内，位于测量管两端设有与支架连接的反射镜，相对反射镜的上方表体内装设有换能器，并以换能器O型圈密封，换能器通过上端装有的垫环、端盖、上盖压紧，所述表体顶端连接表盘底座且为一个整体，表盘底座上装有仪表盒座，仪表盒座以十字槽盘头螺钉与上盖固定，通过表盘底座O型圈与仪表盒座密封，带有热能表探头的积分仪与仪表盒座一侧铰接，构成超声波热量表。
[0011]上述的主控制器为MSP430F413单片机，设有电源模块、按键控制模块、存储模块、读写卡模块、红外通讯模块、MCU处理控制模块、韦根信号采集模块和液晶显示模块。韦根信号采集模块采集测量管中的流量信息，韦根信号采集模块的输出端与MCU处理控制模块的I/O 口信号连