CN201251490Y

CN201251490Y - 冷热能量积算仪

Info

Publication number: CN201251490Y
Application number: CNU2008202000523U
Authority: CN
Inventors: 常文飞; 彭兆斌; 胡逢亮; 潘明波
Original assignee: FOSHAN AIKE ELECTRONIC ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: FOSHAN AIKE ELECTRONIC ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2018-08-29

Abstract

本实用新型公开了一种冷热能量积算仪，它是一种高精度、高稳定度、智能化且安装使用方便的冷热能量计量仪表。该冷热能量积算仪设有流量检测模块、温度检测模块、AD转换模块、LCD显示模块、通信模块、存储模块、中央处理模块、电源模块、报警输出模块，在流量检测模块接有电流信号型电磁流量计；在AD转换模块与温度检测模块和流量检测模块之间设有电子转换开关，该电子转换开关在中央处理模块控制下，能在温度检测与流量检测之间灵活切换；通信模块采用485或M－BUS总线传输进行组网，实施远程管理。本实用新型主要应用在智能楼宇内的制冷和采暖计量中。

Description

冷热能量积算仪

技术领域

本实用新型涉及冷热能量计量仪表技术领域，特别是一种对系统热交换量进行积算的冷热能量积算仪。

背景技术

现有一种冷热能表由流量传感器、进口温度传感器、出口温度传感器、具有AD转换功能的中央处理器、显示模块、通讯模块和电源组成，中央处理器输入端连接流量传感器、进口温度传感器、出口温度传感器组成流量脉冲数、进口温度传感器阻值、出口温度传感器阻值多通道模拟信号采集回路，中央处理器将采集的模拟信号经过计算处理，由显示模块和经通讯模块进行通讯传送。由于单片机内的AD转换器一般是8位或10位，精度较低，而中央处理器输入端直接与流量传感器和进、出口温度传感器输出端连接，则需要两个AD转换器，因而提高了制造成本，也难以满足其高精度要求。由于流量传感器是采用机械式转子流量计，转子置于流体的通道内，容易被管道中的污垢杂物阻塞，影响计量精度，甚至无法计量，并造成转子磨损及维护困难等问题，而且，当小流量时其误差大、精度低。也有采用超声波流量计，虽然对介质的成份或杂质没有严格的要求，但其价格太高。现有一些冷热能表其温度测量采用带有运算放大的模拟电路，往往会造成较大的温度漂移、测量精度低、制造工艺复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度、高稳定性、智能化并且安装使用方便的冷热能量积算仪。

本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：一种冷热能量积算仪，包括流量检测模块、温度检测模块、AD转换模块、LCD显示模块、通信模块、存储模块、中央处理模块、电源模块、报警输出模块，温度检测模块检测安装于进水管道和出水管道的温度传感器的阻值并计算出进水温度和出水温度，AD转换模块用于对流量检测模块的输出值与温度检测模块的输出值进行处理并输入到中央处理模块，中央处理模块根据输入值对能量进行积算并通过LCD显示模块进行显示，存储模块用于保存所有温度、流量、能量以及有关工程参数，通信模块用于进行远程通信，报警输出模块用于对流量、温度出现异常时输出报警信号，所述流量检测模块接有电流信号型电磁流量计；在所述AD转换模块与温度检测模块和流量检测模块之间设有电子转换开关，该电子转换开关在中央处理模块控制下，能在温度检测与流量检测之间灵活切换；所述通信模块采用485或M-BUS总线传输进行组网，实施远程管理。

所述AD转换模块采用16位高精度、低温度漂移的AD芯片。

本实用新型流量计算原理：通过对出水管道的出口温度、进水管道的入口温度及管道瞬时流量进行实时测量，并按照热力学能量计算公式，对使用冷量或热量进行累积。

所述流量检测模块能检测4—20mA电流信号型的电磁流量计。

所述AD转换模块采用16位高精度、低温度飘移的AD芯片，测量精度高，同时通过中央处理模块控制高速电子转换开关，能在温度检测与流量检测之间灵活切换。

所述通讯模块可采用485或M-BUS总线，能够外接上百个节点，通过节点将数据及时上传。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)由于在中央处理模块外面设有16位高精度、低温度漂移的AD转换模块，并且在AD转换模块与温度检测模块和流量检测模块之间接有由中央处理模块控制的高速电子转换开关，能在温度检测与流量检测之间快速、灵活切换，从而，节省了一个AD转换器，降低了制造成本，简化了制造工艺，大大提高了系统检测精度。

(2)由于本冷热能量积算仪中流量检测模块是检测电流信号型的电磁流量计，该流量计的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，管内不装有机械运动部件，管内流体基本上不会被阻塞，使本冷热能量积算仪处于高稳定度的工作状态中。

本实用新型主要应用在智能楼宇内的制冷和采暖计量中。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的电原理方框图。

具体实施方式

通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

如图1所示，一种冷热能量积算仪由流量检测模块9、温度检测模块8、AD转换模块6、电子转换开关7、LCD显示模块3、通信模块4、中央处理模块2、报警输出模块5以及电源模块1组成。在该冷热能量积算仪中流量检测模块9检测电流信号型电磁流量计9-1所采集到的流量信号，温度检测模块8检测分别安装于进水管道与出水管道的温度传感器PT1000的阻值，并计算出进水温度和出水温度。流量检测模块9的检测结果与温度检测模块8的检测结果经AD转换模块6处理后输入到中央处理模块2，中央处理模块2依照热量焓值计算公式对能量进行积算，并且通过LCD显示模块3以菜单式人机交互界面显示出来，中央处理模块2将所有温度、流量、能量以及工程参数等实时数据实时保存在存储模块中，当流量、温度等出现异常时通过报警输出模块5输出报警信号，该冷热能量积算仪还可通过通信模块4以RS485或者MBUS传输进行组网，便于远程管理。

流量检测模块9接上电流信号型电磁流量计9-1，对该流量计的电流信号进行采集。所述电流信号型电磁流量计9-1采用法拉第电磁感应定律的工作原理，即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势，其测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，不会阻塞，也不装有机械运动部件，解决了现有采用机械转子式流量计时因置于测量管道内的转子容易被管道中的沉积污垢、杂物阻塞、磨损，从而影响其工作稳定性及维护的困难，本实施例中，电流信号型电磁流量计9-1输出为4—20mA的电流信号，在流量检测模块9中将此电流信号转变为电压信号，再输入到AD转换模块6，中央处理模块2根据AD转换模块6的转换结果，经过内部程序处理，计算出当前的流量。

由于本积算仪的流量检测模块9与温度检测模块8的精度都比较高，本实施例中采用片内基准精度为2.048+0.05％、温度漂移5ppm/℃的高精度16位AD芯片ADS1110组成AD转换模块6。以此来取代现有技术的A/D转换模块直接由CPU内部自带且精度只有8—10位的A/D转换，从而使本积算仪达到高精度要求。

本实施例采用了由CD4066和CD1052组成的高速电子转换开关7，如图1所示该高速电子转换开关7置于温度检测模块8、流量检测模块9与AD转换模块6之间，由中央处理模块2控制该高速电子转换开关7在温度检测模块8和流量检测模块9之间进行切换，并将检测结果输入到AD转换模块6，使得在保证流量与温度高精度的前提下降低了制造成本。

本积算仪的通信模块4能够兼容M-BUS通讯接口和RS485通讯接口。用户可以根据不同需求进行选用，如果选用M-BUS通讯线，则布线较少，但成本相对较高；如果选用RS485通讯线，则成本相对较低，还可以连接各种水电表及其它的仪表，但布线相对较多。

Claims

1、一种冷热能量积算仪，包括流量检测模块、温度检测模块、AD转换模块、LCD显示模块、通信模块、存储模块、中央处理模块、电源模块、报警输出模块，温度检测模块检测安装于进水管道和出水管道的温度传感器的阻值并计算出进水温度和出水温度，AD转换模块用于对流量检测模块的输出值与温度检测模块的输出值进行处理并输入到中央处理模块，中央处理模块根据输入值对能量进行积算并通过LCD显示模块进行显示，存储模块用于保存所有温度、流量、能量以及有关工程参数，通信模块用于进行远程通信，报警输出模块用于对流量、温度出现异常时输出报警信号，其特征在于：所述流量检测模块接有电流信号型电磁流量计；在所述AD转换模块与温度检测模块和流量检测模块之间设有电子转换开关，该电子转换开关在中央处理模块控制下，能在温度检测与流量检测之间灵活切换；所述通信模块采用485或M-BUS总线传输进行组网，实施远程管理。

2、根据权利要求1所述的冷热能量积算仪，其特征在于：所述AD转换模块采用16位高精度、低温度漂移的AD芯片。