基于单总线技术的热量表的研制

　　引言

　　近几年由于能源紧张，各种能量计费系统相继出现，空调是用户的一个能源消耗大项，传统的空调计费系统往往只考虑用电成本或按面积推算，这显然不太合理。本系统以中总线技术为基础.采用先进的传感器.实现了网式分户计费功能。

　　1测量原理及系统构成

　　1.1测量原理

　　热源供应的热水以较高的温度流入交换系统(散热器等)，以较低的温度流出;在此过程中，通过热量交换向用户提供热量)根据热力测量公式，用户所获得的热量可由下列力程式计算得出:

式中:E—热交换系统输出热量;

　　Ts进水温度(T);

　　Td—出水温度(T);

　　v—一定时间内流经供热系统的热水流量(升)

　　K比重和比热的修正系数。

　　K值用来对比重进行修正。流量计测量的是体积流量，需要换算成适合热量计算的质量流量，水的比重是随温度的变化变化的，所以需要进行比重修正。通过K值也对比热进行修正，水的温度所对应的热量值并非绝对线形的，因此即使两个工况下的供、回水温差相同，如果供水或回水的温度不同，相应的热量值也是小一样的,K值是一个同时取决于供、回水温度值的变量。修正系数K的引入在热量计算中是非常重要的。如果不引入该修正系数，由此而造成的计算误差很大。

　　1.2系统构成

　　如图1所示，系统由主机和户机构成，每个用户只安装一个户机，户机由流量传感器、供水温度传感器、回水温度传感器、室内温度传感器、按键模块和液晶显示模块构成。为使温度传感器能与被测水的温度一致，减小误差，两温度传感器安装在导热环上，并分别固定在空调的供水管(冷端)和回水管(热端)上，并敷有绝热保温材料，以减少热损失;电磁阀安装在进水管上，用流量计测量热水的流量，室内温度传感器实时感应室内温度，并和已设温度相比较，微处理器根据比较结果决定电磁阀的启闭)微处理器根据进水管和出水管温差和流量n的值算出向用户提供的热量，读出非易失性存储器AT24C01中前一时间段的热量值与当前值累加，将累加值送显示模块显示，并保存于AT24C01 ,在上位机要求数据时传送给上位机)当流量计的读数为0时，计算出的热量值为0微处理器处于休眠状态。

　　3器件的选择

　　3.1流量了专感器

　　流量传感器采用旋翼式结构，其原理是:将翼轮置于被测流体中，液体沿翼轮的切线力向冲击使翼轮转动，其转速与流量有如下关系:

　　Q=Kn

　　K=4x 3.1415RA/cosy