[实用新型]一种供暖管道流体热量测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及供暖管道，尤其是涉及一种供暖管道流体热量测量装置。

背景技术

目前，国内使用的热量表大多为机械叶轮式和电磁式热量表。可是，这两种热量表都存在较大的缺陷。对于机械叶轮式热量表，虽然其成本较低，但是由于供热管中存在较多的杂质，容易造成阻碍，且对外界环境敏感，使用寿命短；电磁式热量表对水质要求很高，而热水中带有很多金属杂质，会吸附在磁头上，导致测量不准确，同时结构复杂，成本较高，功耗也较大。

超声波热量表是在超声波流量表的基础上发展而来的新型热量表，它克服了原有机械叶轮表和电磁表受水质影响严重和使用寿命短的缺点，具有精度高、寿命长、功耗低、受水质影响低等特点。

超声波热量表是基于超声波流量表，而超声波流量表的测量原理有时差法和多普勒原理等几种。图1给出典型时差式超声波流量表的测量原理，箭头X表示流体的流动方向，位于上游的超声波换能器1与位于下游的超声波换能器2相隔距离L。

为进行下游流速测量，上游换能器1以相对于流量方向X的角度θ向下游换能器2发射下游超声波信号，测量出该信号到达下游换能器2的传播时间t_d。同样，为进行上游流速测量，下游换能器2也以相对于流量方向X的角度θ向上游换能器1发射上游超声波信号，测量出该信号到达上游换能器1的传播时间t_u。传播时间由下式所得：

tu=Lc+vosθ---(1)]]>

td=Lc-vcosθ---(2)]]>

其中c为超声波在流体中的传播速度，v为流体的流速。于是，由下式可得传播时间之差Δt：

Δt=tu-td=2vLcosθc2-v2cos2θ---(3)]]>

因为超声波传播速度远大于流体的流速（即v<<c），所以上式近似于：