[实用新型]一种超声波热表

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体流量和温度测量装置，具体涉及一种超声波热表。

背景技术

传统流量计或热能表多采用机械叶轮式或旋翼式等，根据转动的圈数与流量成正 比，计算器通过采集叶轮转动的圈数计算流量，由于叶轮的转动存在机械磨损，因此传统机 械式流量计或热能表存在使用寿命短等缺陷；尤其由于叶轮磨损等原因会造成测量精度降 低，另外，由于流体存在含有杂质的情况下，机械式流量计或热能表常常会因此而受到堵塞 的严重影响，给使用者带来损失；测量流量或热能时只能分开进行测量，目前还没有一种能 够同时测量流量和热量的仪器。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够同时测量流体流量和热量的超声波热表。

本实用新型采用的技术方案是：一种超声波热表，包括中央处理单元、时间单元、 电源及监控系统、显示单元和收发器；所述中央处理单元分别与时间单元、电源及监控系 统、显示单元和收发器连接；所述时间单元还分别连接有温度测量单元和2个超声波换能 器，所述温度测量单元为2个或4个温度传感器；所述收发器包括Mbus收发器和IrDA收发器， Mbus收发器和IrDA收发器，分别与中央处理单元连接；所述电源及监控系统分别与时间单 元和中央处理器单元连接。

进一步的，所述中央处理器单元为MSP430F8448芯片；所述时间单元为GP22时间测 量芯片。

进一步的，所述温度传感器为PT1000型温度传感器或PT500型温度传感器。

进一步的，所述电源及监控系统连接有高能锂电池。

进一步的，所述电源及监控系统设置有变压器，可以将高能锂电池提供的电压转 换为GP22和中央处理器所需要的电压。

进一步的，所述中央处理器还连接有数据存储单元。

进一步的，所述时间测量芯片设置有频率为32768Hz的系统时钟。

进一步的，所述时间测量芯片设置有频率为4MHz的脉冲技术时钟。

进一步的，所述中央处理单元通过eUSCI_B0接口与时间单元连接；所述中央处理 单元通过eUSCI_A0接口与MBUS收发器连接；所述中央处理单元通过eUSCI_A1接口与IrDA收 发器连接。

进一步的，所述中央处理单元通过eUSCI_B1接口与数据存储单元连接。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过设置GP22作为前端设备，可自动化的测量流量和温度；

(2)本实用新型设置两种收发器，方便使用者使用不同的数据采集模式；

(3)本实用新型实用性强、使用方便，测量精度高。

附图说明

图1为本实用新型结构连接示意图。

图2为本实用新型流量测量原理示意图。

图3为本实用新型温度测量充放电循环的示波器截图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种超声波热表，包括中央处理单元、时间单元、电源及监控系统、显 示单元和收发器；所述中央处理单元分别与时间单元、电源及监控系统、显示单元和收发器 连接；所述时间单元还连接有温度测量单元和2个超声波换能器，温度测量单元为2个或4个 温度传感器；所述收发器包括Mbus收发器和IrDA收发器，Mbus收发器和IrDA收发器分别与 中央处理单元连接；所述电源及监控系统分别与时间单元和中央处理器单元连接；两个超 声波换能器连接到时间单元的两个端口，两个超声波换能器作为接受或者发射端，通过测 量经过两个超声波换能器的时间差，计算流体的流速，进而计算流量，具体计算过程如下：

所述中央处理器单元为MSP430F8448芯片；所述时间单元为GP22时间测量芯片；测 量原理如图2所示，GP22可以交替发射出两路驱动换能器的脉冲，然后测量这个脉冲经由液 体的媒介从超声波换能器a到b的时间t_up，然后反向测量从b到a的时间t_down，设流体的流动 速度为v，测量管段的路径为L，在液体中的声速为C₀，α为超声波换能器a和b之间的连线与 水流方向之间的夹角；