[0012] 图1为本实用新型的结构主视示意框图。
[0013] 图2为本实用新型的包括时间测量的温度流量采集电路原理图。
[0014] 图3为本实用新型的电池余量检测电路原理图。
[0015] 图4为本实用新型的中央处理器电路原理图。
[0016] 图5为本实用新型的流量回波传播示意图。
[0017] 图6为本实用新型的回波波形示意图。
[0018] 图中：1、换能器；2、温度传感器；3、电池；4、流量计；5、中央处理器；6、液晶显示 屏；7、查询按键；8、远传通讯电路；9、红外通讯电路；10、包括时间测量的温度流量采集电 路；11、电池余量检测电路。
【具体实施方式】
[0019] 参照图1、图2、图3、图4制作本实用新型。该具有故障预警功能的超声波热量表， 包括两个换能器1、两个温度传感器2、电池3、流量计4、中央处理器5、液晶显示屏6、查询 按键7、远传通讯电路8和红外通讯电路9,中央处理器5与液晶显示屏6连接，查询按键7 与中央处理器5连接，远传通讯电路8和红外通讯电路9与中央处理器5相互连接，两个换 能器1和两个温度传感器2均安装在流量计管道4上，其特征在于：所述的两个换能器1和 两个温度传感器2均与包括时间测量的温度流量采集电路10相互连接，包括时间测量的温 度流量采集电路10与中央处理器5相互连接，通过包括时间测量的温度流量采集电路10 判断两个温度传感器2开路或短路的状态，同时预估两个换能器1的使用寿命；所述的电池 3与电池余量检测电路11连接，电池余量检测电路11与中央处理器5连接，同时电池3还 直接接入中央处理器5和包括时间测量的温度流量采集电路10,通过电池余量检测电路11 对电池3的剩余电量实时预算。
[0020] 作为本实用新型的改进：所述的包括时间测量的温度流量采集电路10,包括时间 测量芯片U3、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R17、电阻R19、精密电阻R22、电容C11、电 容C12、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电 容C25、接口 J10、接口 J11、接口 J12、接口 J13,接口 JlO与接口 Jll分别设在两个温度传 感器2上，接口 J12与接口 J13分别设在两个换能器1上，且接口 J12与接口 J13的引脚1 接负端，引脚2接正端；电阻R13的一端连接时间测量芯片U3的第6引脚，电阻R13的另一 端依次通过接口 J13和电容C12连接时间测量芯片U3的第27引脚；电阻R14的一端连接 时间测量芯片U3的第5引脚，电阻R14的另一端依次通过接口 J12和电容Cll连接时间测 量芯片U3的第30引脚；电容C17和电容C18的一端接地，另一端并联上电阻R15和压电 晶体Y1，且分别连接时间测量芯片U3的第1引脚和通过电阻R17连接时间测量芯片U3的 第2引脚；接口 J7连接时间测量芯片U3的第7引脚；电容C19和电容C25的一端连接时间 测量芯片U3的第4引脚，并同时接地，另一端连接时间测量芯片U3的第3引脚，并同时接 VCC3V电源，给时间测量芯片U3供电；电容C20 -端连接时间测量芯片U3的第28引脚，并 同时接地，另一端时间测量芯片U3的第29引脚，并同时接VCC2. 9V电源，给时间测量芯片 U3供电；电容C21的一端连接时间测量芯片U3的第14引脚，并同时接VCC2.9V电源，另一 端接地；电容C24 -端接地，另一端分两支接路，一支通过两个温度传感器2的一端接口接 时间测量芯片U3的第17引脚和第18引脚，另一支通过精密电阻R22连接时间测量芯片U3 的第19引脚和第20引脚；电容C23 -端接时间测量芯片U3的第21引脚，并同时接地，另 一端同时接时间测量芯片U3的第22引脚和VCC3V电源，给时间测量芯片U3供电；电容C22 一端接地，另一端同时接时间测量芯片U3的第25、26引脚和VCC3V电源；所述的时间测量 芯片U3的第9、10、11、12、13、15引脚与中央处理器5的芯片U5的相对应管脚连接；时间测 量芯片U3的第31引脚通过电阻R19接地；时间测量芯片U3的第32引脚连接接口 J8 ;时 间测量芯片U3的第23引脚与接口 Jll的第1引脚连接；时间测量芯片U3的第24引脚与 接口 JlO的第1引脚连接；时间测量芯片U3的第8引脚接中央处理器5的芯片U5的32管 脚；时间测量芯片U3的第9引脚接中央处理器5的芯片U5的35管脚；中央处理器5对时 间测量芯片U3发送命令，启动时间测量芯片U3温度采集功能，能够得到温度传感器2采集 的电容C22放电时间寄存器的值，判断其程序内的寄存器值，如果寄存器的值全为1，可得 到当前的温度传感器2开路，如果寄存器的值低于采集精密电阻R22时寄存器的值很多时， 说明此温度传感器2短路，中央处理器5在检测到温度传感器2出现故障时，将故障时的日 期、累积热量、流量、工作时间进行对应的存储，同时通过远传通讯电路中的通讯接口将故 障信息上传到远程监控端，提醒工作人员及时排查。
[0021] 所述的电池余量检测电路11，包括电压检测芯片U2、电阻R11、电阻R12和电容 C16,电阻Rll的一端和电阻R12的一端并联后连接电压检测芯片U2第1引脚，电阻Rll的 另一端接中央处理器5的芯片U5的44管脚，电阻R12的另一端接VCC3. OV电源；电容C16 的一端与电压检测芯片U2的第3引脚连接，并同时接地，另一端接电压检测芯片U2的第4 引脚，并同时接电池3 ;电压检测芯片U2的第2引脚与电压检测芯片U2的第4引脚连接； 中央处理器5的芯片U5在正常情况下，根据电路运行的功耗和运行的时间，对满容量的电 池容量进行倒减，得到对应时刻的剩余电量，从而预估出剩余的电量所使用的年限，当中央 处理器5的芯片U5采集到电池检测电路的输出信号时，说明电池电压较低剩余的电池电量 几乎为零，对应中央处理器5的芯片U5计算出更准确的剩余电量。
[0022] 所述的液晶显示屏6、查询按键7、远传通讯电路8、红外通讯电路9、温度传感器2、 换能器1、中央处理器5都是现有技术，故不多述。
[0023] 时间测量芯片U3为山东力创科技有限公司自主设计的时间测量芯片，型号为 LC9503,已在专利号为201120041961. 9的"微功耗皮秒级时差信号捕捉与测量芯片"中公 开报道，故不多述。
[0024] 所述的流量计4由管道、管道内变径结构、反射片构成，此也为现有技术，故不做 多述。
[0025] 所述的中央处理器5为现有技术故不多述。
[0026] 使用本实用新型时，中央处理器5的芯片U5控制时间测量芯片U3进行流量采集 时，如果无法接收到超声波的回波出现判断得到管道内无水或换能器故障两种情况，无法 接收到回波时中央处理器5的芯片U5自动存储无水情况下的日期、累积热量、流量、工作时 间，同时将此状态通过外部通讯接口远传到监控室内，由系统监控软件分析，如果当前用户 没有进行供暖，说明管道内无水，如果已经进行了供暖，说明换能器出现问题；
[0027] 通过中央处理器5的芯片U5控制时间测量芯片U3可实现超声波幅值的检测功 能，通过此幅值的大小可预估出换能器1的使用寿命；
[0028] 图5给出了本实用新型的超声波幅值检测方法：由中央处理器5的芯片U5控制时 间测量芯片U3,设置其内部门限值为7mV，由于不同幅值的回波到达7mV的时间不同，可通 过检测回波上升到7mV的时间来反算出回波幅值的大小，利用门限截取的波形宽度和过零 截取的波形宽度对比，得出对应幅值范围，如附图5所示：
[0029] -、传播时间米集：
[0030] 从图5中可以看出使用LC9503可采集得到对应波形的传播时间，首先可测量得到 Start信号到Stop信号上升沿的传播时间Tupl、TUp2、Tup3,再通过修改寄存器的配置进行 测量得到Start信号到Stop信号下降沿的传播时间Tdowl、Tdow2、Tdow3,本传播时间使用 延时窗得到正常的回波波形；
[0031] 二、脉宽计算：
[0032] 通过第1步骤可得到对应的传播时间，相减后得到对应脉冲的宽度：
[0033] Δ Tl = Tdowl-Tupl 所检测第一个脉冲的宽度
[0034] Δ T2 = Tdow2-Tup2 所检测第二个脉冲的宽度
[0035] Δ T3 = Tdow3-Tup3 所检测第三个脉冲的宽度
[0036] 再根据波形的顺序计算得到过零点时的脉冲的宽度Λ T标，通过以上的数据可计 算得到4个脉冲的周期，取