一体式电磁热量表的制作方法_2

文档序号:9395110阅读:来源:国知局
0031] 图10是本发明中红外按键KEY3的一个实施例的驱动电路图;
[0032] 图11是本发明中红外按键KEY4的一个实施例的驱动电路图;
[0033] 图12是本发明中阀口控制模块的一个实施例的电路结构图;
[0034] 图13是本发明中存储模块的一个实施例的电路结构图;
[0035] 图14是本发明的一个实施例的模块连接图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0037] 如图1及图14所示,一体式电磁热量表;包括设置在同一块电路板上的电源模块、 中央处理器模块、溫度检测模块、励磁模块和流量检测模块,所述电源模块分别为所述中央 处理器模块、溫度检测模块、励磁模块和流量检测模块提供工作电压,所述中央处理器模块 分别与所述溫度检测模块和流量检测模块电连接,水流切割所述励磁模块产生的稳定磁场 B时,产生感应电动势输入所述流量检测模块;所述溫度检测模块分别与热交换系统中的 供水溫度传感器和回水溫度传感器电连接。
[0038] 产品(热量表)安装在热交换系统的供水管道或回水管道中,同时将供水溫度传 感器和回水溫度传感器分别安装在对应的供水管道和回水管道中,电源模块为各个模块提 供需要的电源电压;
[0039] 励磁模块接收到电源模块输出的电压正常工作后,会通过水流管体产生一个垂直 于管体平面的稳定磁场B,在水流经过此段管体时,会根据法拉第电磁感应定律,在管径D 运个范围内,沿着水流方向W其水流速度V(此流速为管体截面积的平均流速)切割此稳定 磁场,并在管体两侧的电极上产生感应电动势U,根据拉法第电磁感应定律,此公式为U= B*D*V,并根据此定律,在管体内不再有其他任何部件(如超声波热量表中的放射镜柱或镇 流器等)阻碍水流流动,压力损失接近为零;
[0040] 当在管体两侧的电极上产生感应电动势后,此电动势会通过水流管体传递至流量 检测模块;流量检测模块将信号处理后,送入中央处理器模块中作为检测到的流量信号; 在中央处理器模块接收到流量信号后,再通过溫度检测模块,采集溫度传感器所探测到的 溫度值,最后通过模数转换电路将溫度值输入中央处理器模块中作为溫度信号;
[0041] 中央处理器模块接收到溫度信号和流量信号后,会通过流量计算公式
[0043]式中:Q-----释放或吸引的热量,单位为J或W?h ;
[0044]q"-----流经热量表的水的质量流量,单位为kg/h; 阳045]Qv-----流经热量表的水的体积流量,单位为mVh;
[0046]P-------流经热量表的水的密度,单位为kg/m3; 阳047] Ah----在热交换系统的入口和出口溫度下,水的洽值差,单位为J/kg ;
[0048]I-------时间,单位为h。
[0049] 对热量进行计算,此热量就是热交换系统中需要计算出的热量值。
[0050] 本实施例中,所述流量检测模块包括依次电连接的前级放大电路、二级放大电路 和=级放大电路,水流穿过所述励磁模块产生的稳定磁场B时,产生的电动势依次经过前 级放大电路、二级放大电路和=级放大电路后,再经过模数转换模块转换成数字信号后,此 数字信号被传递到所述中央处理器模块中。
[0051] 如图2所示,所述流量检测模块包括依次电连接的前级放大电路、二级放大电路 和=级放大电路,所述前级放大电路的信号输入端连接有电极;水流切割所述励磁模块产 生的稳定磁场B时,两所述电极上产生电动势并依次经过前级放大电路、二级放大电路和 =级放大电路后,再经过模数转换模块转换成数字信号,此数字信号被传递到所述中央处 理器模块中。
[0052] 前级放大电路将信号进行5-10倍的放大,二级放大电路对经过前级放大电路放 大后的信号进行滤波处理,=级放大电路对前面两级放大电路处理过的信号进行20倍的 放大,达到所需强度的信号,信号分多级逐次处理放大、滤波、降噪,保证了处理的精度,便 于对信号的控制。
[0053] 所述前级放大电路为仪表放大器,所述二级放大电路和=级放大电路均为双运算 放大器;
[0054] 所述仪表放大器的信号输入端连接有电极,所述仪表放大器的信号输出端与所述 二级放大电路的信号输入端电连接,所述二级放大器的信号输出端与所述=级放大电路的 信号输入端电连接,所述=级放大电路的信号输出端与所述模数转换模块的信号输入端电 连接,所述模数转换模块的信号输出端与所述中央处理器模块的信号输入端电连接。
[0055] 优选的,通过仪表放大器作为前级放大电路,再通过双运算放大器作为二级放大 电路和=级放大电路。
[0056] 仪表放大器是一种特殊的差分放大器,具有超高输入阻抗,极其良好的CMRR,低输 入偏移,低输出阻抗,能有效放大有共模电压干扰的信号;
[0057] 双运算放大器是把两个通用型运算放大器集成在一个单片上,具有增益高,共模 抑制比高、共模范围宽、补偿简单、工作稳定,两运放之间溫度稳定性好等特点。
[0058] 本技术方案中,仪表放大器的信号输入端连接的是两个用31化钢做的电极,水流 穿过(或称切割)所述励磁模块产生的稳定磁场B时,会在两个电极上产生感应电动势,此 感应电动势会进入仪表放大器的信号输入端。
[0059] 所述溫度检测模块包括标准电阻、=级晶体管、模拟开关模块和保护电阻,所述标 准电阻与所述=级晶体管的e级连接,所述保护电阻的两端分别与所述=级晶体管的b级、 C级连接;所述=级晶体管的e级与所述模拟开关模块的信号输入端电连接,所述模拟开关 模块分别与供水溫度传感器、回水溫度传感器电连接;溫度检测精准。
[0060] 优选的,所述供水溫度传感器和回水溫度传感器均为两线制或四线制溫度传感 器。
[0061] 所述电路板上还布设有时钟模块,所述时钟模块与所述中央处理器模块电连接; 所示时钟模块包括依次电连接的晶振电路、时钟主忍片和电池组件,所述晶振电路、电池组 件分别与所述时钟主忍片电连接,所述时钟主忍片与所述中央处理器模块电连接。中央处 理器模块在计算出热量值Q后,会根据时钟模块得出当前的日期和时间,并将此时的热量 值Q根据此时的日期和时间存储起来,方便对一定时间段内热量的计量,其中,所述时钟模 块的电路结构如图4所示。
[0062] 所述电路板上还布设有通讯模块,所述通讯模块与所述中央处理器模块电连接。 中央处理器模块会将得到的信息,如流量值、溫度值、热量值等信息通过通讯模块上传至整 个系统中,使得整个系统能实时获得运些信息,方便对资源的及时调配,其中,所述通讯模 块的电路结构如图5所示。
[0063] 所述通讯模块采用RS485通讯电路,支持Modbus、BACnet、CJ/T188-2004和企业协 议多种通讯协议。
[0064] 如果产品需要升级时,可W通过RS485电路通讯模块对产品进行远程升级,不再 像如果需要对产品进行程序升级时要一对一对产品一个一个进行程序烧写,现在只需要在 系
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