[发明专利]一种超声波热能表定时除垢装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热能测量装置，尤其涉及一种超声波热能表。

背景技术

超声波热能表有一对换能器，还有一对反射片。换能器和反射片安装在表中的管段中。管段中的冬季供暖的热水是浑浊的，不仅可以在换能器和反射片结下水垢，而且可以附着一层隔膜，水垢和隔膜将阻断超声波信号的发射、传输和接收。三年后会结水垢，导致表基本上就无法工作。需要采用现场可拆除擦洗的结构。但是每隔三年上门清洗一次工作量非常大。热能表的防垢性能是一项独立的性能，不与热能表的技术程度或者防护等级相关，这是由于工作的水体决定。因此有必要提出一种定时除垢的超声波热能表。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种超声波热能表定时除垢装置，包括安装于管道内的配合设置的第一超声波测量换能器和第二超声波测量换能器，设于进水处管道的第一温度传感器，设于出水处管道的第二温度传感器，以及电路板；电路板包括处理器、测量单元、除垢单元、切换单元，第一超声波测量换能器和第二超声波测量换能器均与测量单元连接，测量单元包括温差测量单元和时差测量单元，第一温度传感器和第二温度传感器均与温差测量单元连接，测量单元与切换单元配合实现对管道内流体热量值的测量，并将测量结果发送处理器；除垢单元包括设于管道内的超声波除垢换能器。

在一些实施方式中，处理器控制除垢单元每隔固定时间后开启，持续一定时间后关闭。以达到间歇控制除垢单元的工作的目的。

在一些实施方式中，固定时间为1个月，一定时间为20分钟。使热量测量与除垢合理运行，节省能源的基础上实现定时除垢。

在一些实施方式中，测量单元每5秒钟进行一次流量测量，每30秒钟进行一次温度测量。节省能源的基础上实现定时除垢。

本发明提供的超声波热能表定时除垢装置，在超声波热能表中嵌入除垢单元，处理器通过定时控制功率信号控制机构达到控制超声波除垢换能器的功能，超声波除垢换能器将电信号转化为适合除垢频率的超声波，并可以在不影响流体流动的基础上实现除垢工作。并有效提高了测量单元的测量精度，提高了产品的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例中超声波热能表定时除垢装置的结构示意图;

图2为图1示出的超声波热能表定时除垢装置的模块图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述说明。

如图1、2所示，本发明提供一种超声波热能表定时除垢装置，包括螺纹安装于管道1内的配合设置的第一超声波测量换能器2和第二超声波测量换能器3，螺纹固定于进水处管道的第一温度传感器4，螺纹固定于出水处管道的第二温度传感器（由于在其他段的管路上，图中未示），以及电路板5和显示单元6；电路板5包括处理器、测量单元、通讯单元、除垢单元、切换单元、以及电源管理单元，第一超声波测量换能器2和第二超声波测量换能器3均与测量单元连接，测量单元还包括温差测量单元和时差测量单元，第一温度传感器4和第二温度传感器均与温差测量连接，测量单元与切换单元配合实现对管道1内流体热量值的测定，并将测量结果发送处理器，处理器将测量结果显示在显示单元6上，处理器自带的存储器存储每个月的累积热量、流量的值。除垢单元包括设于管道1内的超声波除垢换能器7和功率信号控制机构。上述的超声波除垢换能器7为超磁致伸缩材料制成的，本发明的除垢单元属于现有技术，此处不做赘述。电源管理单元用于提供配合的电源环境，通讯单元将测量结果发送其他外围设备。处理器包括定时器，定时器控制除垢单元。

本发明的处理器的定时器控制除垢单元每隔1个月开启，持续20分钟后关闭。

上述配合设置的第一超声波测量换能器2和第二超声波测量换能器3顺向或逆向发送并接受超声波信号，可以采取本发明的安装方式，也可以采用其他安装方式，本发明对此不作限制。

此外，本发明的处理器为MSP430F417单片机。其内嵌有JTAG调试接口，还具有可以电擦除的FLASH存储器，方便了使用，并具有超低功耗、强大的处理能力、多时钟模块和丰富的片内外设等特点。测量单元为TDC-GP2芯片。TDC-GP2具有高速脉冲发生器、停止信号、时间测量、温度测量和时钟控制等功能，这些特殊的功能模块使它非常适合于流量测量和热量测量方面的应用。切换单元为恩智浦半导体公司74CBTLV1G125芯片。电源管理单元为深圳泰德兰电子有限公司的XC61CN2702MR芯片。提供良好的电源环境，并在电源环境不安全的情况下向处理器发送保存数据的指令。