集中供暖及中央空調(diào)系統(tǒng)用熱量計的研究
2012-12-24
在集中供暖和中央空調(diào)使用收費過程中，目前仍按建筑面積計算，該方式已不適應市場化管理的要求，迫切需要對用戶消耗的熱（冷）量進行相應的計量，以維護用戶和供暖（冷）雙方的利益，但目前未見該類似儀表 的廣泛使用。這是由于熱量計量存有困難，使該類儀表和開發(fā)受到限制。首先，因為熱量屬于過程量，在實驗或工程測量中，傳統(tǒng)測量方法對過程量的計量本身存在較大的難度，而且存在測量誤差大，修正因素多等問題。事實上，傳統(tǒng)測量方法無法滿足對熱量的精確計量，但隨著計算機以及信號處理技術在熱工參數(shù)測量中的廣泛應用，熱工測量儀表向智能化、微型化發(fā)展，充分利用微型計算機軟、硬件相結(jié)合的優(yōu)勢可實現(xiàn)熱量的精確計量。
在熱能工程及材料科學的研究和生產(chǎn)過程中對熱量的測量一般采用間接法，該類儀表大多僅是對熱流進行測量，目前工業(yè)化的產(chǎn)品有輻射式熱流計、熱阻式熱流計等，該類儀表均需實驗標定儀表常數(shù)，存在誤差大，測量滯后等缺點，本文以熱量理論計算式的離散化方程式為基礎，充分利用MCS51單片機系統(tǒng)具有易開發(fā)，軟硬件結(jié)合的優(yōu)勢，實現(xiàn)了熱量的智能化計算，結(jié)合熱量測量的難點，使該智能化儀表很好的實現(xiàn)了以下功能；（1） 溫差的測量，該功能由兩級放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、有關采集軟件完成。
（2） 小流量的測量，主要靠磁電感應元件將流量信號轉(zhuǎn)化為標準頻率信號，由MCS51單片機及有關采集軟件，實現(xiàn)頻率信號的累計計量。
（3） 熱量的累計計算以及數(shù)據(jù)的存儲功能，主要由軟件和相應的寄存器來完成。
（4） 斷電保護功能，系統(tǒng)由于外部斷電，重要數(shù)據(jù)將被寫入有關存儲器并保存，系統(tǒng)自備電源將開始工作，并開始記錄斷電開始時間以及來電時間，來電后將自動將斷電時間累加后存入外置RAM內(nèi)存儲。
（5） 顯示功能，無論用戶還是供暖公司均可通過儀表的顯示功能了解有關數(shù)據(jù)信息。
（6） 清零功能，供暖周期結(jié)束時供暖公司可以對儀表進行清零，以便于管理。
本文針對熱量過程中存在的問題，開發(fā)了一套熱量計量系統(tǒng)，以滿足集中供暖和中央空調(diào)系統(tǒng)的熱量計量，具有廣闊的市場前景，該系統(tǒng)的開發(fā)成功對集中供暖和中央空調(diào)系統(tǒng)的市場管理具有重要意義。該系統(tǒng)具有；智能化程度高、性能穩(wěn)定、精度高、功能齊全、易于安裝等特點；經(jīng)實驗 校驗表明：
（1）該系統(tǒng)具有啟動流速小的特點，啟動流速小于0.2629m/s，比水表啟動的流速?。欢谡Ａ魉傧?，其總體誤差小于4%，這一精度滿足集中供暖和中央空調(diào)系統(tǒng)的熱（冷）量計量的精度要求。
（2） 該系統(tǒng)充分利用單片機具有易開發(fā)等特點，充分利用其強大的軟件處理及數(shù)據(jù)采集運算能力，實現(xiàn)了純機械系統(tǒng)無法實現(xiàn)的功能，達到自動記錄、處理、顯示數(shù)據(jù)等智能化要求，自動修正測溫誤差等功能，降低了硬件成本，有利于市場化。
（3） 外置ROM、電源監(jiān)控以及外置時鐘、電源設置，使單片機系統(tǒng)具有內(nèi)外資源結(jié)合利用，在停電的情況下系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入計時，為集中供暖、中央空調(diào)的管理提供了極大的便利，數(shù)據(jù)的存儲等功能得到了強化，完全實現(xiàn)了自動化。
（4） 該系統(tǒng)還具有運行部件少、使用壽命長、功耗低、易維護和改型，可以滿足不同的流量測量范圍，易形成系列化生產(chǎn)，同時具有運行穩(wěn)定，復現(xiàn)性好等特點。
來源 http://www.91zenqing.cn/
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