热量表及信号采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于供热供暖技术领域，涉及一种热量表信号采集装置，包括一个导热单元，导热单元设置有两个端面，一个端面与载热流体相互接触，称之为热量采集面，导热单元的另一个端面设置有散热器，称其为散热面；整个导热单元的外表面，除了这两个端面之外，均设置有保温层或绝热层；导热单元包括用于测量两个端面之间热流量相关信号的传感器；采集装置还包括用于测量流过热量采集面后的载热流体的温度变化量的两个温度传感器。本实用新型专利技术同时提供两种采用此种信号采集装置的热量表。本实用新型专利技术的热量表和信号采集装置，测量准确度高，计量量程大，低流速准确度高，并且具有结构简单，成本低廉的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于供热供暖
，涉及一种热量表。
技术介绍
现有热量表主要由流量计和温度传感器组成，热量表依据流量计测量方式的不同可以分为电磁及超声波式、机械式和压差式。其中机械式有耗电少、抗干扰性好、安装维护方便和价格低廉的优点，因此现在应用的比较多，如法国和德国，机械式流量计的比例高达 90%，但是机械式的表在水中杂质较多时精度会受到较大的影响。超声波式的特点是量程大、计量精度较高、压损较少，但是易受管壁锈蚀程度、水中泡沫或杂质含量、管道震动的影响，价格较机械式贵很多。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种结构简单、能够更为准确地采集与供热量计量相关信号的热量表信号采集装置，并提供两种采用此种信号采集装置的热量表。为此本技术如下的技术方案一种热量表信号采集装置，包括一个导热单元，所述的导热单元设置有两个端面， 一个端面与载热流体相互接触，称之为热量采集面，导热单元的另一个端面设置有散热器， 称其为散热面；整个导热单元的外表面，除了这两个端面之外，均设置有保温层或绝热层； 所述的导热单元包括用于测量两个端面之间热流量相关信号的传感器；所述的信号采集装置还包括用于测量流过热量采集面后的载热流体的温度变化量的两个温度传感器，该两个温度传感器分别设置在载热流体流过热量采集面的上游和下游。本技术的热量表信号采集装置的一种实施方式为导热单元包括两个温度传感器，分别设置在导热单元的两个所述的端面上或附近，用于测量导热单元两端的温度差， 所述的温度差用于计量两个端面之间的热流量。本技术的热量表信号采集装置的第二种实施方式为所述的导热单元包第一导热体、第二导热体和制冷半导体，所述的制冷半导体设置在两个导热体之间，第一导热体的一个端面为热量采集面，第二导热体的一个端面为散热面，利用制冷半导体的温差发电效应计量两个端面之间的热流量。本技术的热量表信号采集装置，还可以在载热流体流经的管道内设置一段外面设置有保温或绝热层的副管，所述的导热单元的热量采集面设置在副管内。本技术提供的采用上述的信号采集装置实现的热量表，一种是热量表本身带有计算单元，两个温度传感器采集的温度信号和与两个端面之间的热流量相关的测量信号被送入计算单元，计算单元根据与两个端面之间的热流量相关的测量信号计算热流量，并结合流过热量采集面后的载热流体的温度变化量，计算供热量。本技术的热量表，还可以采用下列的方式两个温度传感器采集的温度信号和与两个端面之间的热流量相关的测量信号利用无线通信接口被传送到外部。4本技术的热量表和信号采集装置，基于供热管道内载热流体的温度和热能高于环境温度的原理，利用导热体、散热器以及温度传感器采集载热流体的热量和流量信息， 与机械式热量表、压差式热量表以及超声波式热量表相比，受水垢和杂质影响小，不受管壁振动影响，几乎不存在压损，测量准确度高，计量量程大，低流速准确度高，并且具有结构简单，成本低廉的优点。附图说明图1为本技术实施例1的热量表信号采集装置结构示意图。图2为本技术实施例2的热量表信号采集装置结构示意图。图3为本技术实施例3的热量表信号采集装置结构示意图。图中1散热端温度传感器，热量采集端温度传感器，3上游温度传感器，4下游温度传感器，5导热体，6散热器，7保温材料，8入口管道接头，9出口管道接头，10上游管道， 11下游管道，12制冷半导体，13复管，14载热流体，15热量表主管道入口接头，16热量表主管道出口接头，17导热单元的热量采集面18导热单元的散热面。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明。实施例1本实施例如图1所示，采用导热材料制作出一个导热体5，一面与管道内载热流体接触，这里称之为热量采集面17，另外一面制成散热器6 (也可以连接到一个散热器上)，这里称之为散热面18，在从管道到散热器的导热路径中制作一个相对狭长的区域，然后再狭长区域的两端分别设置散热端温度传感器1和热量采集端温度传感器2，导热体的外表面， 除了热量采集面17和散热面18之外，都采用了保温措施，例如，覆盖上保温材料或绝热材料，也可以设置真空隔离层。本实施例中，导热体5主要分为几个部分，与载热流体相互接触的部分实际上是一个管道形状，其内管壁面即热量采集面17，导热体5的中部是一个相对狭长的区域？，导热体5的散热面上设置了散热器6。本实施例的导热体的环形管道部分的两端分别设置有接头，通过接头可以固定安装在供热管道上。导热体5的与载热流体相互接触的部分也可以不制作成环形管道，可以是多种形状，例如，也可以直接嵌在供热管道内部，只要能够保证与载热流体有一定的接触面即可。根据热传导公式为K = Q*h/ ( Δ tl*S)，式中，Q为热流量，K是导热系数，如果导热材料已知，导热系数就是已知的，h为厚度，即是散热端温度传感器1和管道端温度传感器 2的间距，S为导热体5狭长区域的截面积。由散热端温度传感器1和管道端温度传感器2 测得的温差就是公式中的At1，可以计算出Q，从而可以实时测出导热量。由于除了热量采集面17和散热面18之外的整个导热体外表面都采取了绝热措施，所以根据能量守恒定律，热流量Q就等于载热流体单位时间内流过热量采集面17所损失的热量，通过导热体散失热量会引起载热流体在导热体的热量采集面17上游处3和下游处4的温度变化，在这两处设置温度传感器既可测得又一个温度变化量值At2。设载热流体流量为U，并给定系数V，则可以推出V*U*At2 = Q，其中系数V和载热流体的比热容(已知)成正比，与载热流体的密度(已知)成正比，可通过实际实验测量计算并修正确定，此时就计算出了流量U，一旦确定了管道内载热流体的流量，结合设置在上游处3或下游处4 的温度传感器测出的数值(如果散热器6设置在用热单位空间内，则取上游处3处的温度传感器数据计算，否则，取下游处4的温度传感器数据计算)，可以计算出用热单位的输入热量。如果是多个用热单位串联，还应该在该用热单位的供热管道出口设置温度传感器测量载热流体温度，结合前面测得的载热液体流量U可以测量出用热单位的输出热量，则可以计算差值得出该单位实际用热量。热量表本身除了包括图1的信号采集装置之外，还包括主要由信号调理电路和微处理器极其外围器件组成的计算单元(图中未画出)。由各个传感器采集的信号经过信号调理电路的信号处理之后，被送入微处理器，由微处理器根据测量信号计算供热量。此外， 热量表上也可以不设置微处理器，而是设置一个无线通信接口，经过信号调理电路处理后的模拟信号被转换成数字信号后经过无线通信接口发送出去，由上位机根据接收的数字信号计算供热量。实施例2本实施例如图2所示，采用导热材料制作出两个导热体，第一导热体5的一个端面与管道内载热流体接触，这里称之为热量采集面17，另外一个相对的端面与制冷半导体 12的热端相连接，第二导热体的一个端面与制冷半导体12的冷端相连，另一个相对的端面制作成散热器6 (也可以连接到一个散热器)，由两个导热体和制冷半导体共同组成导热单元。由两个导热体和制冷半导体构成一个导热单元，导热单元的外表面，除了两个热量采集面17和散热面18之外，都采用了保温措施，例如，覆盖上保温材料或绝热材料7，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热量表信号采集装置，包括一个导热单元，所述的导热单元设置有两个端面，一个端面与载热流体相互接触，称之为热量采集面，导热单元的另一个端面设置有散热器，称其为散热面；整个导热单元的外表面，除了这两个端面之外，均设置有保温层或绝热层；所述的导热单元包括用于测量两个端面之间热流量相关信号的传感器；所述的采集装置还包括用于测量流过热量采集面后的载热流体的温度变化量的两个温度传感器，该两个温度传感器分别设置在载热流体流过热量采集面的上游和下游。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌子龙，
申请(专利权)人：凌子龙，
类型：实用新型
国别省市：11