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专利名称：有机热载体热能计量系统的制作方法
有机热载体热能计量系统
技术领域：
本发明涉及热能计量领域，具体是指一种有机热载体热能计量系统。
背景技术：
目前，国内市场的热能计量系统主要应用于蒸汽、热水、冷冻水等。由于现有热能计量系统未充分考虑有机热载体的性质、有机热载体供热系统的特点，因此，无法准确计量有机热载体的热能。有机热载体供热是今后发展的方向，热能计量是重要环节。所以，根据相关的国家及行业标准、规范，结合有机热载体的性质、有机热载体供热系统的特点，应用电子信息技术，研制国内市场未见的有机热载体热能专用计量系统是大势所趋。有鉴于此，本发明人针对现有技术的缺陷深入研究，并有本案产生。

发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种有机热载体热能计量系统。本发明采用以下技术方案解决上述技术问题有机热载体热能计量系统，其特征在于包括一流量传感器、一第一温度传感器、一第二温度传感器、一流量变送器、一智能运算仪；所述流量传感器和 所述第一温度传感器分别设置于热能输入管道上；所述流量变送器与所述流量传感器相连接；所述第二温度传感器设置于热能输出管道上；所述第一温度传感器、第二温度传感器、流量变送器分别与所述智能运算仪相连接；所述智能运算仪包括一主机板、一 IXD、一键盘、一开关电源、一串口电平转换电路、多个I/o接口板；所述主机板为ARM32位处理器，具有RAM、FLASH ；所述主机板通过显示接口连接所述IXD;所述主机板通过键盘接口连接所述键盘；所述主机板通过URAT接口连接所述串口电平转换电路；所述主机板通过I/O总线接口连接到I/o总线，I/O总线连接所述多个I/O接口板；所述主机板还连接开关电源；所述多个I/O接口板分别连接到所述第一温度传感器、第二温度传感器、流量变送器；所述串口电平转换电路具有RS232接口、RS485接口。进一步地，所述主机板还连接USB移动盘。进一步地，所述主机板型号为LPC2468。本发明的优点在于用于有热能需求的工矿企业，通过本系统对有机热载体锅炉热效率进行实时监控以及采用导热油作为热能载体的用户与供暖企业间进行热能消耗自动计量和收费控制。按实际使用热量收费，提高了供暖企业的现代化管理水平，更加有利于用户按需求使用、合理使用能源及科学管理的目的，实现节能减排，具有良好的经济效益和社会效益。计量精度优于JJG225《热量表检定规程》及CJ128《热量表》行业标准。

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。图1是本发明结构示意图。图2是本发明中智能运算仪结构框图。
具体实施方式如图1所示，有机热载体热能计量系统，包括流量传感器1、温度传感器2、温度传感器3、流量变送器4、智能运算仪5。流量传感器I和温度传感器2分别设置于热能输入管道上。流量变送器4与流量传感器I相连接；温度传感器3设置于热能输出管道上。温度传感器2、温度传感器3、流量变送器4分别与智能运算仪5相连接。如图2所不,所述智能运算仪5包括一主机板、一IXD、一键盘、一开关电源、一串口电平转换电路、多个I/O接口板；其中LCD为5英寸单色LCD，键盘为18键触摸键盘。所述主机板为ARM32位处理器，具有128K的RAM、4Gb的FLASH ;还具有日历时钟，后备电池,512K 的 FLASH，64K 的 SRAM。所述主机板通过显示接口连接所述IXD ;所述主机板通过键盘接口连接所述键盘；所述主机板通过URAT接口连接所述串口电平转换电路；所述主机板通过I/O总线接口连接到I/o总线，I/O总线连接所`述多个I/O接口板；所述主机板还连接开关电源；所述多个I/O接口板分别连接到温度传感器2、温度传感器3、流量变送器4 ；所述串口电平转换电路具有RS232接口、RS485接口。所述主机板还连接USB移动盘。所述主机板型号为LPC2468。智能运算仪5的软件系统由实时操作系统、I/O管理程序、控制算法软件、人机对话软件、数据和通信管理程序构成。有诊断和出错时程序卷回复执能力。软件由汇编语言和C语言混合编程，有很高的运行效率。由于智能运算仪5软件所需要执行的任务较多，计算有机热载体热能是由定时器中断执行的。具体步骤如下读取I/O数据(含流量传感器1、温度传感器2、温度传感器3、流量变送器4)，并进行数据处理。采用单流量传感器系统，本系统假定供油流量与回油流量相等，基于导热油的质量流量测量，然后计算其热流量，或者在此基础上再以供需双方协议的方式对回油损失作补偿。导热油质量流量传感器算公式为
coos ] =χ10—3χ =====I=..... X1^gxDdXv7pXA P 公式!
V 丄一fr 式中qni——质量流量，kg/h ；
C—流出·系数(无量纲);ε —流速膨胀系数(无量纲)；D-管道内径，mm ;Δ P—流量变送器输出的差压，Pa ；P——工作状态下导热油密度，kg/m3 ；β——管径比(无量纲)。该计算式按照GB2624-2006《用孔板、喷嘴和文丘里管流量充满圆管的流体流量》或IS05167:2003 (E)《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》进行。热量差计量公式为C>=qm(hi_ho) 公式 2式中Φ——热流量KJ/hqm-质量流量Kg/hhi——供油比焓KJ/Kg hi=f(ti)ho-回油比焰':KJ/Kg ho=f (to)ti——供油温度Vto——回油温度V本系统的流量传感器I发出差压ΛΡ，流量变送器4检测出差压ΛΡ，根据公式I计算出质量流量qm ;本系统温度传感器2测量出ti (供油温度)，温度传感器3测量出to (回油温度)，根据公式2计算出热量差Φ。以上测量出的数据全部输送到智能运算仪5，运算全部通过智能运算仪5进行计算。智能运算仪5依据有关国际标准、国家及行业标准，针对导热油和流量传感器，建立流量数学模型。可广泛应用于石化、化工、冶金、电力、轻工、医药及城市供热等行业的贸易结算和工厂计量管理网络。可实现1、流量单位自动换算，分段流量系数设定。2、演算功能依据GB/T2624-2006 (IS05167-2003)对节流式流量传感器的流出系数C、压缩系数Z、流速膨胀系数ε进行实时计算。同时显示流量传感器算中的各种中间参数，密度P，雷诺数Red，流出系数C，压缩系数Ζ，可膨胀系数ε，动力粘度μ，等熵指数K
坐寸ο3、导热油的密度、比焓等参数数据处理。4、贸易结算小信号切除、小流量补足、超限补偿计量。5、预付费功能查询付费后新增流量及实时余量。6、审计记录记录仪表上电、停电时间，记录累计停电时间。停电补足计量。记录修改组态参数时间。7、数据记录同时记录流量、温度、压力、差压、密度等瞬时量。8、报警记录记录差压，温度，压力的超限时间。9、累积报表累积流量、热量日报表、月报表、班报表和年报表。10、容错功能差压、温度、压力信号异常时，用对应的预先设定值进行补偿运算。
11、通讯功能标准Modbus RTU协议，RS-232或RS-485通讯接口，支持GPRS远程通讯，支持串口打印机进行定时自动或手动打印。12、标准USB接口，可通过U盘备份组态参数、实时数据、累积报表、历史数据、审计记录。13、计量精度优于JJG225《热量表检定规程》及CJ128《热量表》行业标准。以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.有机热载体热能计量系统，其特征在于 包括一流量传感器、一第一温度传感器、一第二温度传感器、一流量变送器、一智能运算仪； 所述流量传感器和所述第一温度传感器分别设置于热能输入管道上；所述流量变送器与所述流量传感器相连接；所述第二温度传感器设置于热能输出管道上； 所述第一温度传感器、第二温度传感器、流量变送器分别与所述智能运算仪相连接；所述智能运算仪包括一主机板、一 IXD、ー键盘、一开关电源、一串ロ电平转换电路、多个I/O接ロ板； 所述主机板为ARM32位处理器，具有RAM、FLASH ； 所述主机板通过显示接ロ连接所述LCD ;所述主机板通过键盘接ロ连接所述键盘；所述主机板通过URAT接ロ连接所述串ロ电平转换电路；所述主机板通过I/O总线接ロ连接到I/O总线，I/O总线连接所述多个I/O接ロ板；所述主机板还连接开关电源； 所述多个I/O接ロ板分别连接到所述第一温度传感器、第二温度传感器、流量变送器； 所述串ロ电平转换电路具有RS232接ロ、RS485接ロ。
2.如权利要求1所述的有机热载体热能计量系统，其特征在于所述主机板还连接USB移动盘。
3.如权利要求1所述的有机热载体热能计量系统，其特征在于所述主机板型号为LPC2468。
全文摘要
有机热载体热能计量系统，包括一流量传感器、一第一温度传感器、一第二温度传感器、一流量变送器、一智能运算仪；所述流量传感器和所述第一温度传感器分别设置于热能输入管道上；所述流量变送器与所述流量传感器相连接；所述第二温度传感器设置于热能输出管道上；所述第一温度传感器、第二温度传感器、流量变送器分别与所述智能运算仪相连接。本发明用于有热能需求的工矿企业，通过本系统对有机热载体锅炉热效率进行实时监控以及采用导热油作为热能载体的用户与供暖企业间进行热能消耗自动计量和收费控制。
文档编号G01K17/12GK103063330SQ201210579098
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年8月10日
发明者宿建强, 郑继楚 申请人:福州宏美实业有限公司