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專利名稱：散熱器用溫感式轉頻熱數表的制作方法
技術領域：
本發明屬于供熱系統中的熱計量表，具體涉及到城鎮住宅集中供熱系統中散熱器耗熱量計算的分配用表。
背景技術：
在城鎮供熱中目前有兩種熱計量方式單戶熱量表、總熱量表加熱數表(也稱熱分配表)。單戶熱量表主要適用于單戶分環的采暖系統，即每戶住宅安裝一套熱量表，這種熱計量方式的系統造價較高，難于大范圍推廣，特別是不能在已有系統中使用。總熱量表加熱數表是在每組散熱器上安裝一只熱數表，在供熱系統中安裝總熱量表，根據每組散熱器上熱數表的讀數及總熱量表的計熱量進行分配計算。這種熱計量方式適用于現有單管或雙管的散熱器供暖系統，其系統改造工作量小，費用較低。中國實用新型專利ZL 99257994.5《一種熱分配表》公開了一種熱數表，該熱數表安裝在散熱器入口立管上，是管道用熱數表。熱數表有導熱體、蒸發管為溫感元件、刻度標尺作為顯示元件。蒸發管嵌入導熱體內，蒸發管前部的導熱體開一條縫，與刻度標尺配合觀察蒸發液高度。這種熱數表存在的問題是蒸發管為溫感元件嵌入導熱體內，難以使蒸發管與導熱體緊密接觸，影響液體的蒸發強度，儀表的靈敏度和分辨率都較低，難免會產生較大的誤差；以刻度標尺觀察蒸發液高度作為顯示，難于讀數影響其準確性。

發明內容
本發明的目的是提供一種用轉頻溫度傳感器來測量散熱器表面平均溫度，確定散熱器供暖熱量的熱數表，以便進行熱量或熱費的分配計算。
本發明基于散熱器散熱量的計算公式Q＝KF∫(tpj-tn)/β1β2β3dt其中Q----散熱器的散熱量，kWh；K----散熱器傳熱系數，W/(m2，℃)，K＝2.047×(tpj-tn)0.35；F----散熱器面積，m2；
tpj----熱媒平均溫度，℃；tn----室溫，℃；β1----散熱器組裝片的修正系數；β2----散熱器連接形式的修正系數；β3----散熱器安裝形式的修正系數；β1、β2、β3可根據手冊查得。
由此可見當室溫tn穩定為一定值時，只要測得散熱器的熱媒溫度平均溫度值tpj，即可求出散熱器的散熱量即供暖耗熱量，則在整個采暖期內散熱器用溫感式熱數表的數值R為R＝KrQ其中R----散熱器用溫感式熱數表的熱數R；無量綱；Kr----散熱器溫感系數，l/kWh；Q----散熱器的散熱量，kWh。
這是散熱器用溫感式熱數表的熱數R的測量原理。
散熱器用溫感式轉頻熱數表，包括導熱板1、轉頻溫度傳感器2、變換電路3、單片機4、顯示器5及穩壓電源6等(如圖1)。采用轉頻溫度傳感器2作為溫度檢測元件固定在導熱板1上。散熱器8的熱媒平均溫度經導熱板1傳給轉頻溫度傳感器2，轉頻溫度傳感器2為集成電路芯片MAX6577，將被測溫度轉換為頻率信號。轉頻溫度傳感器2的TS0和UDD接于變換電路3的C1和C2連接點，轉頻溫度傳感器2的TS1接地線。轉頻溫度傳感器2的OUT端接于單片機4的T口。變換電路3將溫度信號變換成頻率信號。單片機4進行采集、計算及積分運算，并將數據通過P1.0、TXD和RXD端口傳入集成電路芯片CD4094×4的STO、CLK和串入端口，再傳向顯示器5，將瞬時值或累積值分別顯示(如圖2)，該數值即為熱數值R(R＝KrQ)。顯示器5采用LCD液晶七段顯示管。穩壓電源6采用鋰電池，向變換電路3、單片機4和顯示器5供電。導熱板1固定在溫感式轉頻熱數表7的儀表盒后蓋靠散熱器8的一面，溫感式轉頻熱數表7安裝于供暖的散熱器8上。
本發明將熱數表從各層散熱器入口立管處移至散熱器上，將目前測量立管的熱量改為測量散熱器的散熱量，可消除立管裝修或包敷等因素對熱計量的影響。溫感式轉頻熱數表適用于單管順流散熱器采暖系統(圖3)，也可用于雙管散熱器采暖系統(圖4)，又可用于單雙管混合散熱器采暖系統(圖5)，還可用于新建單戶分環的水平單管散熱器采暖系統(圖6)及雙管散熱器采暖系統(圖7)。


圖1為本發明部件組成框圖。
圖2為本發明電路原理圖。
圖3為本發明在單管順流散熱器采暖系統安裝位置示意圖。
圖4為本發明在雙管散熱器采暖系統安裝位置示意圖。
圖5為本發明在單雙管混合散熱器采暖系統安裝位置示意圖。
圖6為本發明在單戶分環的水平單管散熱器采暖系統安裝位置示意圖。
圖7為本發明在單戶分環的水平雙管散熱器采暖系統安裝位置示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖并通過具體實施例對本發明做進一步的說明。導熱板1采用面積為30×20mm、厚度為2mm的鋁板。轉頻溫度傳感器2采用集成電路芯片MAX6577粘貼固定在導熱板1上。轉頻溫度傳感器2的測溫范圍為-40～+125℃，在+25℃時測溫精度可達±0.8℃，外圍電路簡單，低功耗，小電流，工作電源電壓范圍是+2.7～+5.5V，工作電流為140μA。變換電路3的電路中的R＝800Ω，C1＝0.8F，C2＝0.8F。單片機4采用AT89C51。顯示器5采用6位LCD顯示器。穩壓電源6采用鋰電池，電壓為3V。散熱器用溫感式轉頻熱數表的導熱板1固定在熱數表的儀表盒的后蓋靠散熱器的一面。公式R＝KrQ中的溫感系數Kr提前由實驗確定，輸入至單片機中。散熱器用溫感式轉頻熱數表7的適用溫度范圍30～95℃；顯示位數為6位。本發明的安裝方式非常靈活，附圖3～7是本發明專利用于集中供熱的各種散熱器采暖系統的安裝示意圖。
本發明的特點是采用轉頻溫度傳感器的溫感式轉頻熱數表具有性能穩定、重復性好、精度高的優點；使用單片計算機提高了測量及計算的智能化；將刻度標尺改為以數字形式顯示熱數值，便于讀值，提高了對熱量進行分攤計算的準確性。本發明適合于集中供熱系統中對散熱器的熱量或熱費進行分配計算，是一種適合我國的住宅采暖熱計量用表。
權利要求
1.散熱器用溫感式轉頻熱數表，包括導熱板(1)、轉頻溫度傳感器(2)、變換電路(3)、單片機(4)、顯示器(5)及穩壓電源(6)，其特征是采用轉頻溫度傳感器(2)作為溫度檢測元件固定在導熱板(1)上，轉頻溫度傳感器(2)的TS0和UDD接于變換電路(3)的C1和C2連接點，轉頻溫度傳感器(2)的TS1接地線，轉頻溫度傳感器(2)的OUT端接于單片機(4)的T口，單片機(4)將數據通過P1.0、TXD和RXD端口傳入集成電路芯片CD4094×4的STO、CLK和串入端口傳向顯示器(5)。
2.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉頻熱數表，其特征是所述導熱板(1)固定在溫感式轉頻熱數表(7)的儀表盒后蓋靠散熱器的一面，溫感式轉頻熱數表(7)安裝于供暖的散熱器(8)上。
3.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉頻熱數表，其特征是所述穩壓電源(6)采用鋰電池，向變換電路(3)、單片機(4)和顯示器(5)供電。
4.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉頻熱數表，其特征是所述轉頻溫度傳感器(2)采用集成電路芯片MAX6577。
5.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉頻熱數表，其特征是用所述單片機(4)進行采集、計算及積分運算。
6.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉頻熱數表，其特征是所述顯示器(6)采用LCD液晶七段顯示管。
全文摘要
散熱器用溫感式轉頻熱數表，采用轉頻溫度傳感器固定在導熱板上。溫度傳感器接于變換電路其輸出端接于單片機的T口，變換電路將溫度信號變換成頻率信號。單片機進行采集、計算及積分運算，并將數據通過P
文檔編號G01K17/00GK1818587SQ20061001328
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月13日 優先權日2006年3月13日
發明者劉耀浩 申請人:天津大學