新型智能NB-IoT超声波热量表在供热计量中的应用

随着城市化进程的加快和人们对供热质量要求的提高,供热行业面临着越来越大的挑战。传统的供热计量方式存在诸多问题,如测量精度低、稳定性差、无法远程监控等,这使得供热系统的运行效率不高,同时也给用户带来了一定的不便。基于此,本文探讨了新型智能NB-1oT超声波热量表在供热计量中的应用价值和应用方法,旨在给技术人员提供参考。

TDC-GP21在超声波热量表中的应用

介绍了基于增强型高精度时间数字转换芯片TDC-GP21的超声波热量表的具体设计方案。流量测量采用超声波时差法原理,利用MSP430F4152单片机控制TDC-GP21进行超声波传播时间和流体温度差的测量,提高了系统的测量精度,大幅降低了系统的功耗和成本。通过流量标定,系统测量结果可达热量表行业标准2级表要求。

基于TDC-GP22高精度低功耗超声波热量表的设计

基于新型的高速时间数字转换芯片TDC-GP22,利用时差法测量原理,设计了一款高精度低功耗的超声波热量表。为提高测量精度,采用W反射式超声波热量表基表实现流量的测量;为实现低功耗,采用MSP430系列单片机作为主控芯片,实现对外围电路的控制及数据处理。TDC-GP22的测量单元主要完成超声波传输时间和进、出口温度的测量。在A类环境下对多组热量表的测试结果表明:该热量表准确度高,流量误差能控制在1%以内,静态工作电流≤9μA,性能稳定,具有广阔的应用前景。

低功耗超声波热量表的设计与实现

该文设计了一种低功耗高精度的超声波热量表。热量表采用MSP430作为MCU,使用时间测量芯片TDC-GP21来测量超声波前向和后向传播时间,利用热敏电阻PT1000测量进水口和出水口处温度。文中从硬件设计入手,探讨了热量表的组成原理,并基于该硬件设计了热量计算软件。实际测试结果表明,该热量表具有较高的计量精度和良好的稳定性。

基于STM32L152的低功耗超声波热量表的设计

针对目前市场上的超声波热量表存在精度低、功耗高和运算时间长的问题,设计了一种基于STM32L152和TDC-GP22的低功耗超声波热量表,利用时差法超声波流量测量原理和电容充放电原理实现了流量、温度和热量的测量。设计的热量表包括了流量测量、温度测量、通信模块和人机交互模块,详细介绍了热量表的硬件电路设计和软件设计。最后的实验结果表明,流量测量误差在1%以内,并且在19 000mAh的电池供电情况下,热量表可以连续工作9年,使超声波热量表具备了高精度、低功耗等优点,具有良好的应用前景。

国内户用超声波热量表技术现状

通过统计和分析近两年科技成果评估和推广的热量表项目,介绍了我国超声波热量表的技术发展情况,主要包括流量传感器(减压损、防堵塞、减涡流和防结垢方面设计)、元器件选用与设计、系统软件设计方面。

一种高精度超声波热量表的设计

按热量计价收费将成为供热供暖工作的重点;为此,对热量计量装置进行了深入研究,提出了一种基于时差法的高精度超声波热量表设计方案;设计选用低功耗μPD78F0485单片机作为微控制器,结合高精度时间测量芯片TDC-GP21,将热量计量主要参数温度和流量的测量全部转换成对时间的测量,简化了测量指标,最终实现数据的采集、处理和传输功能;测试结果表明该超声波热量表测量精度达到了国家2级热量表的行业标准,具有一定的工程价值和良好的应用前景。

超声波热量表流量计算的新方法

在时差法超声波热量表的流量测量中,针对传统测量方法存在计算量大、测量复杂等问题,在线性回归算法和分段插值算法的基础上研究了一种新的计算流量的方法,实现了由时间差到流量值的直接计算,避免了流体分布不均和温度变化对流量测量精度的影响,使流量测量结果更接近真实值,提高了系统的稳定性和可靠性,对流量的精确测量具有一定的指导意义。

基于温差发电的改进W型反射式超声波热量表设计

随着超声波热量表在市场上应用的增多,对超声波热量表的运行稳定性以及测量精度的要求也越来越高。从节约能源的角度出发,设计选取高精度时间转换芯片TDC-GP22,配合具有超低功耗特点的MSP430系列单片机作为MCU,同时采用超声波换能器和Pt1000温度传感器形成流量温度测量系统,并采用改进W型反射式基表结构提高流量测量精度。为了延长超声波热量表的使用周期,设计基于TEG1-241系列温差芯片的发电装置,并实现剩余电量为锂离子电池充电。考虑到环境中电磁干扰对测温精度影响较大,采用均值滤波的方法减小因干扰带来的误差。最后在A类环境下对多组热量表进行测试,实验结果表明,该热量表准确度高,静态工作电流低,性能稳定,具有广阔的应用前景。

一种高精度超声波热量表的研制

热计量收费是供热供暖行业一个亟待解决的问题,超声波热量表提供了一种可行的技术手段。介绍了一种基于时差法的高精度超声波热量表设计方案。根据理论分析,把计算热量的两个关键参数:流量和温度的测量转换成对时间的测量。选用低功耗单片机作为微控制器,利用高精度时间测量芯片TDC-GP21完成对时间的测量,实现了数据的采集、计算、显示和传输功能。为保证测量精度,设计了超声波换能器性能检测装置,提出了一种换能器测试原理,并对换能器和热量表的测试结果进行了分析。测试结果表明该超声波热量表运行稳定可靠,具有良好的应用前景。

低功耗高精度超声波热量表的设计与实现

本文设计了一款低功耗高精度的超声波热量表。热量表MCU选用低功耗MSP430系列芯片;时间测量芯片选用了高精度计时芯片TDC-GP22,配合超声波换能器测量水的流速,配合Pt1000测量入水口和出水口的水温;通信模块有红外通信和M_BUS两种通信方式。本文从原理、基表设计、硬件电路以及软件方面对设计进行了详细的阐述,最后通过测试结果说明了所设计的热表具有高的精确度,极低的功耗和良好的稳定性。

超声波热量表信号转换器性能校验装置的设计

研究了一种可以模拟超声波时差法流量测量原理和热电阻温度测量原理的超声波热量表性能校验装置。该校验装置属于干校验装置,由流量模拟模块、温差模拟模块、微处理器单元和上位机组成。详细叙述了流量模拟模块与温度模拟模块的实现方法及微处理器的设计。最后热量表的实流标定数据与本文校验装置的校验数据对比结果表明超声波热量表校验装置可以有效地实现超声波热量表功能测试。

低成本低功耗超声波热量表的研制

介绍基于单片机MSP430F4152和数字电位器MCP41010的超声波热量表设计方案。采用超声波时差法原理,以MCP41010构成增益可调的超声波回波信号放大电路,利用MSP430F4152实现流体流量和温度差的测量,既测量精度,又降低了成本和功耗。

应用TDC-GP21的户用超声波热量表设计

为解决户用超声波热量表对热量的高精度计量,在对户用超声波热量表流量测量方案及工作原理分析基础上,提出应用时间数字转换器TDC-GP21实现时间和温度的高精度、低功耗测量方案,并且完成了以MSP430低功耗单片机为核心的系统硬件、软件设计,实现了高精度、低功耗、低成本的户用超声波热量表设计。该方案所体现的设计思路不仅适用于户用超声波热量表,对其它大口径、大流量超声波热量表同样具有参考意义。

三款不同结构超声波热量表的基表性能对比研究

根据市场调查,选取3款不同结构的超声波热量表,对比分析其结构差异。基于Fluent软件,选用k-ε模型分别对3款热量表水流特性进行对比分析,探讨热量表结构对速度等值线分布、K系数的影响规律。最后,通过实验验证了结构优化后的热量表测量精度更高。模拟结果与实际相符,对热量表结构优化具有一定的指导作用。

基于温差发电的超声波热量表设计

超声波热量表因其需要不停计量的工作特性,现有方案大都采用内嵌电池的方法提供工作电源,电池的寿命决定了热量表的使用周期。为了提高热量表的使用周期,首次在可充电锂电池的基础上添加了发电片型号为TEC112706的温差发电装置。详细介绍了温差发电的原理以及相应硬件电路的具体实现方法。该方案大大延长了超声波热量表的使用周期,减少了能耗,绿色环保,通过校验台测试,产品工作稳定,性能满足设计要求,有望推广应用。

超声波热量表低功耗设计研究

为了实现超声波热量表的低功耗运行,在分析了超声波热量表工作原理及仪表系统结构的基础上,从硬件、软件两个方面详细阐述了系统低功耗设计的思路与方法。实践证明,通过这样的设计不仅能够实现热量的高精度积算,更重要的是能够大大降低系统运行功耗:在锂电池供电情况下整机持续工作时间完全超过国家标准对系统持续工作时间的要求。该设计思路同样适用于其它计量仪表的低功耗设计。

智能锁闭阀与超声波热量表在供热系统的应用

热计量收费已在北方多个城市逐步推广,锁闭阀与热量表是热计量系统中的关键设备,通过对智能锁闭阀和超声波热量表的基本原理与使用优势进行阐述和刨析,提出了智能锁闭阀和超声波热量表应在供热系统中推广应用。

基于MSP430F449的超低功耗超声波热量表设计

为了提高超声波热量表的测量精度,系统设计中采用了高速时间数字转换器TDC-GP21的解决方案。流量的测量使用超声波时差法原理,通过MSP430F449单片机控制TDC-GP21实现流体温度以及超声波飞行时间的测量,减少了外围电路设计的复杂度,大幅降低了系统的功耗与成本。

超声波热量表的系统原理与系统结构

超声波热量表是通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。通过对两个物理量——流经表的水流量和进出口的温度差异进行的计算,表明超声波热量表与过去通用的水表、电表相比具有更高的技术性能和更精确的测量结果。如今超声波热量表在许多工厂和住房供暖系统中得到了成功的应用。介绍了超声波热量表的系统原理和系统结构。