預(yù)付費(fèi)超聲波熱量表

產(chǎn) 品 介 紹

徐州潤物科技發(fā)展有限公司預(yù)付費(fèi)超聲波熱量表，是一種由超聲波流量計(jì)、配對溫度傳感器、閥門、計(jì)算器、閥控讀卡電路等組成的整體式或組合式熱量表產(chǎn)品，適用于分戶熱計(jì)量；我公司是在基本型組合式熱量表的基礎(chǔ)上加裝關(guān)斷閥和讀卡功能，利用射頻卡在熱量表與供熱管理系統(tǒng)之間雙向傳遞用熱數(shù)據(jù)及信息，實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)量與熱預(yù)付費(fèi)功能，通過先買熱后用熱，用戶到管理部門交費(fèi)后，管理部門將所購熱量值寫入非接觸式IC卡中，用戶把卡中數(shù)據(jù)輸入表中后，表自動(dòng)開閥供熱，當(dāng)購買量用完后，表自動(dòng)關(guān)閥停熱，從而避免收費(fèi)糾紛和上門抄表，在實(shí)現(xiàn)供熱分戶計(jì)量的同時(shí)，為供熱管理提供了便利。

一、計(jì)量原理及結(jié)構(gòu)特征

1、熱量表定義

熱量表是用于測量及顯示熱交換回路中載熱液體所釋放（或吸收）的熱量的計(jì)量器具。熱量表用法定計(jì)量單位顯示熱量。

預(yù)付費(fèi)熱量表是在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)熱量表計(jì)量功能的基礎(chǔ)上，通過增加閥控和讀卡機(jī)構(gòu)，采用非接觸式IC卡作為傳輸介質(zhì)，將供熱管理與熱計(jì)量緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化供熱管理的一種智能化熱計(jì)量器具。

2、計(jì)量原理

由熱源供應(yīng)的熱水以較高的溫度流入熱交換系統(tǒng)（散熱器、換熱器或由它們組成的復(fù)雜系統(tǒng)），以較低的溫度流出，在此過程中，通過熱量交換向用戶釋放熱量。

當(dāng)水流經(jīng)熱交換系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)流量傳感器給出的流量和配對溫度傳感器給出的供回水溫度，以及水流經(jīng)的時(shí)間，通過計(jì)算并顯示該系統(tǒng)所釋放或吸收的熱量。其基本公式：

式中：Q ——釋放或吸收的熱量，J或W·h；

      q_m——流經(jīng)熱量表的水的質(zhì)量流量，kg/h；

      q_v ——流經(jīng)熱量表的水的體積流量，m³/h；

      ρ——流經(jīng)熱量表的水的密度，kg/h；

      △h——在熱交換系統(tǒng)的入口和出口溫度下，水的焓值差，J/kg；

      t——時(shí)間，h。

3、結(jié)構(gòu)特征

徐州潤物科技發(fā)展有限公司主要由超聲波流量傳感器、配對溫度傳感器、閥門、計(jì)算器組成，其分解說明圖如圖1所示：

圖1 分解說明圖

（1）計(jì)算器（積分儀）

用于接收流量傳感器和配對溫度傳感器的信號(hào)，并進(jìn)行計(jì)算、累積、存儲(chǔ)和顯示熱交換系統(tǒng)中的熱量，以及刷卡時(shí)讀取傳輸介質(zhì)——射頻卡中的信息，并實(shí)時(shí)將存錢信息與計(jì)量信息比較，當(dāng)兩者之差等于剩余報(bào)警量或?yàn)榱銜r(shí)輸出閥門關(guān)閉信號(hào)，同理存錢后比較購買量與計(jì)量信息，執(zhí)行閥門開啟或不動(dòng)作操作。

（2）流量傳感器（流量計(jì)）

是熱量表zui重要的部件，其性能直接體現(xiàn)熱量表整體的性能、質(zhì)量和檔次。其功能主要是在熱交換回路中用于產(chǎn)生載熱液體的流動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)是體積或質(zhì)量的函數(shù)，也可是體積流量或質(zhì)量流量的函數(shù)。

（3）溫度傳感器（配對鉑電阻）

在熱交換回路中用于同時(shí)測量載熱液體在入口和出口的溫度信號(hào)。

（4）閥門

超聲波流量傳感器與閥門為一體式結(jié)構(gòu)的熱量表為整體式預(yù)付費(fèi)熱量表，兩者為獨(dú)立個(gè)體則為組合式預(yù)付費(fèi)熱量表，圖1所示為整體式結(jié)構(gòu)圖。閥門與閥門電機(jī)是不可分割的機(jī)構(gòu)，當(dāng)計(jì)算器輸出閥門控制信號(hào)時(shí)，閥門電機(jī)會(huì)根據(jù)信號(hào)啟動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而控制閥門開啟或關(guān)閉，同時(shí)到位后會(huì)向計(jì)算器發(fā)送正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)到位信號(hào)。

1. 流量傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理

徐州潤物科技發(fā)展有限公司是由超聲波流量計(jì)、溫度傳感器、閥門、計(jì)算器四部分組成，其與機(jī)械式預(yù)付費(fèi)熱量表不同之處在于流量計(jì)的測量方式是通過測量超聲波在液體中的傳播速度來實(shí)現(xiàn)流量測量的。其原理是：當(dāng)超聲波在流體中傳播時(shí)，聲波傳送速度信息將加載上流體的速度信息（見圖2），因?yàn)檫@兩種信號(hào)的疊加，就使聲波在順流和逆流時(shí)的傳播速度不相等，因此通過測量這兩種不同的速度信息，經(jīng)過計(jì)算可得出流體的流速，然后再換算成流量，從而實(shí)現(xiàn)了流量的測量。

圖2 流量傳感器的工作原理

圖中：

R1——流量計(jì)流體上游超聲波換能器；

R2——流量計(jì)流體下游超聲波換能器；

L ——流量計(jì)測量管的長度；

V ——流體速度；

C ——聲波在流體中傳播的速度。

由圖2可知：

聲波順流傳播時(shí)間t₁=L/（C+V）；

聲波逆流傳播時(shí)間t₂=L/（C-V）；

兩公式變形后可以得出流速計(jì)算公式為：

根據(jù)管徑的不同從而換算出熱量表計(jì)量的瞬時(shí)流量，計(jì)算公式如下：

1. 流量傳感器*的優(yōu)點(diǎn)

• 無機(jī)械傳動(dòng)磨損部件，使用壽命長；
• 壓力損失小，不易堵塞；
• 準(zhǔn)確度及穩(wěn)定性高；
• 流體中的雜質(zhì)含量對其測量精度影響極??；
• 在保證流體充滿流量傳感器的前提下可任意角度安裝。

6、安裝圖

圖3 安裝示意圖

二、功能介紹

1、基本功能

1）熱計(jì)量功能：使用超聲波方式進(jìn)行流量測量，使用PT1000進(jìn)行供暖水溫測量，計(jì)算器測得熱量。

2）預(yù)付費(fèi)功能：使用非接觸式IC卡進(jìn)行熱量表與采暖管理系統(tǒng)之間雙向傳遞用熱數(shù)據(jù)及信息，使用控制執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)閥門關(guān)斷與開啟，實(shí)現(xiàn)熱預(yù)付費(fèi)功能。

3）雙模式收費(fèi)功能：使用兩種收費(fèi)模式,一種是預(yù)付費(fèi)直接購買熱量再使用,另一種是直接購買時(shí)間再使用,滿足客戶的多樣收費(fèi)需求。

2、卡功能

1）設(shè)置卡：設(shè)置卡對模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)為設(shè)定的賬戶信息(包含：子表號(hào)、累積限購量、預(yù)存錢量、報(bào)警提示量、zui大可透支量、維護(hù)碼、系統(tǒng)密鑰)。

設(shè)置卡刷卡成功后，液晶顯示狀態(tài)依賬戶設(shè)置的參數(shù)而定。

a、當(dāng)預(yù)存錢量不為0時(shí)，顯示為：剩余量，閥門開。

b、當(dāng)預(yù)存錢為0但透支量不為0時(shí)，顯示為：剩余0.00，閥門開。

c、當(dāng)預(yù)存錢為0但透支量為0時(shí)，顯示為：剩余0.00，閥門關(guān)。

2）清空卡：清除模塊內(nèi)所有數(shù)據(jù)，使模塊恢復(fù)到出廠狀態(tài)。

刷卡成功后顯示為：累積 0.00 開閥

1. 檢查卡：刷卡后模塊依次顯示模塊內(nèi)部信息。

4）清狀態(tài)卡：當(dāng)模塊出現(xiàn)強(qiáng)磁/低電/閥門故障時(shí),故障狀態(tài)解除后，但模塊依舊會(huì)記錄故障信息并顯示故障標(biāo)志，此時(shí)刷故障清除卡來清除故障標(biāo)志。

屏幕顯示時(shí)，表示低電欠壓；

屏幕顯示時(shí)，表示閥門故障；

屏幕顯示時(shí)，表示出現(xiàn)強(qiáng)磁故障。

5）閥門卡：每刷卡一次閥門動(dòng)作一次。

6）時(shí)間卡：校正熱量表內(nèi)部時(shí)間。

7）清零卡：清除模塊內(nèi)部除累積使用量外的其他所有數(shù)據(jù)，主要用于售后換表時(shí)核對機(jī)電讀數(shù)。

8）用戶卡：初次存錢為開戶卡，刷表后為用戶卡，對表進(jìn)行存錢。

三、技術(shù)參數(shù)

1、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

CJ128-2007《中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)熱量表行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》。

2、檢定規(guī)程

JJG225-2001《中華人民共和國熱量表國家計(jì)量檢定規(guī)程》。

3、基本參數(shù)

4、閥門參數(shù)

本產(chǎn)品使用五線微型電動(dòng)球閥，其執(zhí)行器和閥體的一體化設(shè)計(jì)，*地減小了外形體積，為在產(chǎn)品設(shè)備上的使用提供了方便。閥球、閥桿采用浮動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，既減小了扭力又克服了結(jié)垢導(dǎo)致開關(guān)不靈的弊病。

電機(jī)技術(shù)參數(shù)：

a、額定工作電壓：DV3.6V；

b、可工作電壓范圍：2.0~6.0V；

c、執(zhí)行器減速比：3700:1；

d、額定工作電壓下空載時(shí)工作電流：18~23mA；

e、額定工作電壓下堵轉(zhuǎn)電流：320mA；

f、額定工作電壓下輸出力矩：≥3N.m。

5、顯示說明

累積熱量：單位為kW·h，分辨率0.001kW·h；

累積流量：單位為m³，分辨率0.001 m³；

流    量：單位為m³/h，分辨率0.001 m³/h；

供水溫度：單位為℃，分辨率0.01℃；

回水溫度：單位為℃，分辨率0.01℃；

溫 度 差：單位為℃，分辨率0.01℃；

按鍵喚醒LCD查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，分長短按鍵，普通模式下，超過十秒鐘沒有按鍵后，關(guān)閉LCD顯示；顯示菜單（見附件）及錯(cuò)誤代碼如下所示：

ERR-00：換能器和鉑電阻正常；

ERR-01：換能器故障/管段里面無水；

ERR-02：鉑電阻故障（未接、開路）；

ERR-03：換能器故障、管段里面無水及鉑電阻故障；

ERR-04：鉑電阻斷路；

ERR-05：換能器故障及鉑電阻短路；

ERR-06：鉑電阻一個(gè)短路或一個(gè)開路（未焊接）；

ERR-07：換能器故障及鉑電阻一個(gè)短路一個(gè)開路。

附件：顯示菜單