专利名称：湿蒸汽热流显示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于计量热网管道的湿蒸汽质量流量、热流量的显示仪表。
我国工业锅炉生产的饱和蒸汽都是含有少量水分的湿蒸汽，因此，经热网管道输送到各个用户的蒸汽也是湿蒸汽。长期以来，对热网管道湿蒸汽的流量、热流量的计量，国内外都没有很好解决，目前采用的仪表，测量误差很大，不能满足生产计量要求。1984年清华大学研制的JLR型饱和蒸汽流量、热流积算仪(已转产到四川仪表16厂生产)，尽管采用了单板机结构，比现有常规仪表先进，但仍存在以下缺点1.仪表的通用性差；2.与该仪表配套的变送装置价格高，不便推广使用；3.该仪表不能完全跟踪被测参数的变化，不能扩大量程范围，在测量低量程流量时，不能补偿流量系数α的变化引入的测量误差；4.该种仪表在确定流束膨胀系数ε和混合密度Pn时，采用了比较复杂的近似计算公式，影响了仪表的运算速度，而且产生一定的运算误差。
针对上述缺点，本实用新型的目的是提供一种既能提高测量精度、减少误差，又能降低成本，易于推广的最适用于计量热网管道中的湿蒸汽流量，热流量的新型智能仪表。
本实用新型由仪表外壳、显示单元、设定单元、选择键、电源变压器、电源开关及以单片机为核心的主机板构成，设定单元是一组设定旋钮开关，它是由14个设定开关和印刷电路板构成，在这组设定开关中，其中3个设定开关设定湿蒸汽的干度值，5个设定开关设定节流孔板的孔径，3个设定开关设定孔板的β值，1个设定开关设定仪表的刻度流量，1个设定开关设定差压变送器量程，1个设定开关设定管道粗糙度系数。显示单元、选择键及设定单元由CD4514译码器、显示驱动器(75491)、6位LED显示器、参数设定拨盘开关矩阵(BCD16位拨盘开关)及工作选择按键组成。
仪表主机板又称CPU板，它是由80C31 CPU、2732×4ROM(16K)、8155RAM、I／O扩展(8155)及A／D缓冲器组成。
模拟测量转换板是由1个LM356型I／V变换器、1个LM356型R／V变换器、CD4052模拟开关及ICL7109A／D转换器构成。
直流稳压电源由电源滤波器、电源变压器、掉电检测电路、整流滤波器、7805正稳压器及79LO5负稳压器组成。
本实用新型的工作原理被测湿蒸汽流体通过插入管道的铂电阻温度计和节流装置时，产生两个信号；1个电阻(温度)信号，1个差压(流量)信号，差压信号经差压变送器变换成直流电流信号。电阻、电流信号进入仪表的模拟量转换电路，经R／V、I／V变换器、模拟开关、A／D转换器变换成数字量，此数字量进入CPU板的A／D缓冲器。CPU按照编制的工作程序采集温度和差压的数字量信号及参数设定值。根据予先编制的蒸汽温度压力、流量、热量、累积流量及累积热量的计算程序进行运算，并将计算结果存入存储器内，仪表通过选择键可巡迴显示或定点显示湿蒸汽的温度、压力、流量、热量、累积流量和累积热量。
实施例
图1为本实用新型的工作原理图图2为CPU板(主机板)原理线路图图3为模拟转换线路板线路图图4为直流稳压电源原理线路图图5为显示、按键及参数设定单元的原理线路图图6为实用新型结构示意图图7为实用新型外观图CPU板是仪表的主机，CPU控制16KROM、256字节RAM、8155I／O扩展器和A／D缓冲器，工作时从ROM中读出指令并执行，从A／D缓冲器中读入测量数据，并存入RAM中，通过I／O扩展器控制显示和读入按键及参数予置拨盘开关的设定值。模拟测量通道由CPU中的P1口提供，通过INT0检测整机的掉电并提供数据保护。
模拟转换线路是将电流信号由I／V变换器变换成电压信号，将电阻信号由R／V变换器变换成电压信号，进入CD4052模拟开关电路。CPU板通过P1口的P10和P11控制测量通道(温度和压力)，被选通的电压信号送入A／D转换器进行转换，数据经CPU板的缓冲器由CPU读出。
直流稳压电源是将220V交流电经电源滤波器除掉工业高频干扰，经变压器降压后，一路经整流滤波和正、负稳压器得到±5V的电源送给整机，一路经掉电检测电路提供给CPU，一旦掉电能保证CPU完成数据保护。
显示、按键及参数设定单元CPU通过I／O扩展器PC提供显示位或开关位的选择扫描，并由8155PB提供LED的显示字形，经显示驱动器送给LED显示屏完成显示功能，同样用PC提供铵键和拨盘开关位选择，并通过8155PA读回按键值和拨盘的开关值。
本实施例长250mm、宽160mm、高80mm，它是由仪表外壳(10)、显示单元(5)、设定单元(7)、CPU板(4)、模拟测量板(3)直流稳压电源(8)、选择键(6)、电源变压器(12)、电源开关(15)等部分组成。显示单元在仪表的前部，设定单元在仪表的上部，CPU板、模拟测量板、直流稳压电源板在仪表的底部，电源变压器在仪表的后部。
本实施例的使用程序1、将差压变送器(2)和铂电阻(1)的引线与仪表后部的接线端子(13)相接，将电源线与仪表的电源接线端子(13)相接。
2、根据选用的节流装置(14)、差压变送器(2)量程以及已知的湿蒸汽干度值，在设定单元(7)上，用螺丝刀旋动设定开关(16)，对孔板的孔径d20、孔板的β值、仪表刻度流量mK、差压变送器量程hK、管道粗糙度K及湿蒸汽干度x进行设定。
3、接通仪表电源(15)，仪表开始工作。按选择键(6)中的巡迴显示键，仪表巡迴显示湿蒸汽的温度t、压力p、流量m、热量Q、累积流量mL、累积热量QL。按定点显示键时可显示所需要显示的参数值。
本实用新型的优点1、本实用新型的心脏部分的主机板采用了单片机。单片机与单板机相比。体积小，价格便宜，仪表的成本低。便于推广。
2、本实用新型能跟踪被测参数的工况变化，从而扩大仪表的测量范围，减小测量误差，而现有仪表，测量误差很大。
3、计算流量、热流量所涉及的一些物性参数，不是采用近似计算公式，而是通过测取湿蒸汽温度后，通过饱和蒸汽热物性参数对照表，采用插值法确定，因此运算速度快，计算误差小。
4、本实用新型采用了高精度的数学模型，比现有仪表采用的数学模型更精确，计算结果更准确。
5、由于本实用新型考虑了标准孔板的特性参数和差压变送器的各种量程，并通过仪表内的设定单元进行设定。因此，它不但可与新选用的节流装置和差压变送器配用，而且还可与已投入运行的节流装置和差压变送器配用。本实用新型具有广泛的实用性。
权利要求1.一种用来测量管道湿蒸汽流量(M)、热流量(Q)、累积流量(ML)、累积热流量(QL)的湿蒸汽热流显示仪，它是由仪表信号线及电源扁平线(9)、仪表外壳(10)、位于仪表前部的电源开关(15)、显示选择键(6)、显示单元(5)、位于仪表后部的电源变压器(12)、接线端子(13)、位于仪表机芯底部的模拟转换线路板(模拟测量板)(3)、直流稳压电源(8)及CPU板(仪表主机板)(4)构成，其特征在于显示仪还包括设定单元，设定单元是由一组16位(BCD)拨盘开关和参数予置拨盘开关矩阵电路组成。
2.根据权利要求1所述的显示仪，其特征在于16位(BCD)拨盘开关，其中3位拨盘开关设定湿蒸汽的干度值，5位拨盘开关设定标准节流孔板的孔径，3位拨盘开关设定标准节流孔板的β值，1位拨盘开关设定仪表刻度流量，1位拨盘开关设定差压变送器量程，1位拨盘开关设定管道粗糙度系数，总共使用了14个拨盘开关。
专利摘要一种湿蒸汽热流显示仪，是由仪表外壳、显示单元(5)、选择键(6)、电源变压器、电源开关、直流稳压电源(8)、模拟测量板(3)、设定单元(7)及以单片机为核心的主机板(4)构成，这种显示仪解决了现有显示仪表所存在的通用性差、成本高、计算误差大等缺点，本实用新型主要用于计量热网管道的湿蒸汽的流量、热流量、累积流量和累积热流量。
文档编号G01D1/00GK2058742SQ8921510
公开日1990年6月27日 申请日期1989年8月18日 优先权日1989年8月18日
发明者扬振顺, 仝乘风 申请人:扬振顺