散热器用温感式热敏热数表的制作方法

文档序号:6111384阅读:277来源:国知局
专利名称:散热器用温感式热敏热数表的制作方法
技术领域
本发明属于供热系统中的热计量表,具体涉及到城镇住宅集中供热系统中散热器耗热量计算的分配用表。
背景技术
在城镇供热中目前有两种热计量方式单户热量表、总热量表加热数表(也称热分配表)。单户热量表主要适用于单户分环的采暖系统,即每户住宅安装一套热量表,这种热计量方式的系统造价较高,难于大范围推广,特别是不能在已有系统中使用。总热量表加热数表是在每组散热器上安装一只热数表,在供热系统中安装总热量表,根据每组散热器上热数表的读数及总热量表的计热量进行分配计算。这种热计量方式适用于现有单管或双管的散热器供暖系统,其系统改造工作量小,费用较低。中国实用新型专利ZL 99257994.5《一种热分配表》公开了一种热数表,该热数表安装在散热器入口立管上,是管道用热数表。热数表有导热体、蒸发管为温感元件、刻度标尺作为显示元件。蒸发管嵌入导热体内,蒸发管前部的导热体开一条缝,与刻度标尺配合观察蒸发液高度。这种热数表存在的问题是蒸发管为温感元件嵌入导热体内,难以使蒸发管与导热体紧密接触,影响液体的蒸发强度,仪表的灵敏度和分辨率都较低,难免会产生较大的误差;以刻度标尺观察蒸发液高度作为显示,难于读数影响其准确性。

发明内容
本发明的目的是提供一种用热敏电阻来测量散热器表面平均温度,用于确定散热器供暖热量的热数表,以便进行热量或热费的分配计算。
本发明基于散热器散热量的计算公式Q=KF∫(tpj-tn)/β1β2β3dt其中Q----散热器的散热量,kWh;K----散热器传热系数,W/(m2,℃),K=2.047×(tpj-tn)0.35;F----散热器面积,m2;
tpj----热媒平均温度,℃;tn----室温,℃;β1----散热器组装片的修正系数;β2----散热器连接形式的修正系数;β3----散热器安装形式的修正系数;β1、β2、β3可根据手册查得。
由此可见当室温tn稳定为一定值时,只要测得散热器的热媒温度平均温度值tpj,即可求出散热器的散热量即供暖耗热量,则在整个采暖期内散热器用温感式热数表的数值R为R=KrQ其中R----散热器用温感式热数表的热数R;无量纲;Kr---散热器温感系数,l/kWh;Q----散热器的散热量,kWh。
这是散热器用温感式热数表热数R的测量原理。
散热器用温感式热敏热数表,包括导热板1、热敏电阻2、变换电路3、模数转换器4、单片计算机5、显示器6及稳压电源7等。采用热敏电阻2作为温度检测元件固定在导热板1上,散热器9的热媒平均温度经导热板1传给热敏温度传感器2,热敏电阻2的出线端接于变换电路3的RT处,RT即为热敏电阻2,将温度信号变换成电压信号。变换电路3输出信号送入模数转换器4的IN+和IN-端,模数转换器4的SMBDATA端传向单片机5的P1.1口,模数转换器4的SMBCLK端与单片机5的P1.0口相接,模数转换器4的ALERT端与单片机5的INT口相接。单片机5进行采集、计算及积分运算,并将数据通过P1.6、TXD和RXD端口经集成电路芯片IC3~IC8的CD4096的端口STR、CLK和DATA传向显示器6,将数值的瞬时值或累积值分别显示(如图2),该数值即为热数值R(R=KrQ)。显示器6采用LCD显示器。稳压电源7采用锂电池,向变换电路3、模数转换器4、单片机5和显示器6供电。导热板1固定在温感式热敏热数表8的仪表盒后盖靠散热器9的一面,温感式热敏热数表8安装于供暖的散热器9上。热敏电阻是由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物按不同的配方比例烧结制成的,改变混合物的成分和配比就可以获得测温范围、阻值及温度系数不同的热敏电阻。在一定的范围内,根据测量热敏电阻阻值的变化,便可知被测介质的温度变化。由CdO-Sb2O3-WO3材料制成的热敏电阻,在相当宽的温度范围内,其电阻率与温度呈线性关系。
本发明将热数表从各层散热器入口立管处移至散热器上,将目前测量立管的热量改为测量散热器的散热量,可消除立管装修或包敷等因素对热计量的影响。温感式热敏热数表适用于单管顺流散热器采暖系统(图3),也可用于双管散热器采暖系统(图4),又可用于单双管混合散热器采暖系统(图5),还可用于新建单户分环的水平单管散热器采暖系统(图6)及双管散热器采暖系统(图7)。


图1为本发明部件组成框图。
图2为本发明电路原理图。
图3为本发明在单管顺流散热器采暖系统安装位置示意图。
图4为本发明在双管散热器采暖系统安装位置示意图。
图5为本发明在单双管混合散热器采暖系统安装位置示意图。
图6为本发明在单户分环的水平单管散热器采暖系统安装位置示意图。
图7为本发明在单户分环的水平双管散热器采暖系统安装位置示意图。
具体实施例方式
以下结合附图并通过具体实施例对本发明做进一步的说明。导热板1采用面积为30×20mm、厚度为2mm的铝板。热敏电阻2采用NTC热敏电阻。热敏电阻2用粘贴的方式与导热板1固定。变换电路3中的RB=10kΩ,RT=1.5kΩ。模数转换器4采用MAX1668,单片机5采用AT89C51;公式R=KrQ中的温感系数Kr提前由实验确定,输入至单片机5中。显示器6采用LCD液晶七段显示管。稳压电源7采用锂电池,电压为3V。散热器用温感式热敏热数表的导热板1固定在热数表的仪表盒的后盖靠散热器的一面。散热器用温感式热敏热数表的适用温度范围30~95℃;显示位数为6位。本发明的安装方式非常灵活,附图3~7是本发明专利用于集中供热的各种散热器采暖系统的安装示意图。
本发明的特点是采用热敏电阻的温感式热敏热数表具有性能稳定、重复性好、精度高的优点;使用单片计算机提高了测量及计算的智能化;将刻度标尺改为以数字形式显示热数值,便于读值,提高了对热量进行分摊计算的准确性。本发明适合于集中供热系统中对散热器的热量或热费进行分配计算,是一种适合我国的住宅采暖热计量用表。
权利要求
1.散热器用温感式热敏热数表,包括导热板(1)、热敏电阻(2)、变换电路(3)、模数转换器(4)、单片机(5)、显示器(6)及稳压电源(7),其特征是采用热敏电阻(2)作为温度检测元件并固定在导热板(1)上,热敏电阻的出线端接于变换电路(3)的RT处,变换电路(3)输出信号送入模数转换器(4)的IN+和IN-端,模数转换器(4)的SMBDATA端传向单片机(5)的P1.1口,模数转换器(4)的SMBCLK端与单片机(5)的P1.0口相接,模数转换器(4)的ALERT端与单片机(5)的INT口相接,单片机(5)将数据通过P1.6、TXD和RXD端口经集成电路芯片IC3~IC8的CD4094的端口STR、CLK和DATA传向显示器(6)。
2.按照权利要求1所述的散热器用温感式热敏热数表,其特征是所述导热板(1)固定在热敏热数表(8)的仪表盒后盖靠散热器的一面,热敏热数表(8)安装于供暖的散热器(9)上。
3.按照权利要求1所述的散热器用温感式热敏热数表,其特征是所述稳压电源(7)采用锂电池,向变换电路(3)、模数转换器(4)、单片机(5)和显示器(6)供电。
4.按照权利要求1所述的散热器用温感式热敏热数表,其特征是所述热敏电阻(2)采用NTC热敏电阻。
5.按照权利要求1所述的散热器用温感式热敏热数表,其特征是用所述单片机(5)进行采集、计算及积分运算。
6.按照权利要求1所述的散热器用温感式热敏热数表,其特征是所述显示器(6)采用LCD液晶七段显示管。
全文摘要
散热器用温感式热敏热数表,采用热敏电阻固定在导热板上。变换电路中的R
文档编号G01K17/00GK1818586SQ20061001328
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月13日 优先权日2006年3月13日
发明者刘耀浩 申请人:天津大学
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