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智能热量积算仪的开发与设计

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  1引言

  燃煤、燃油锅炉房是供暖的主要手段,但其废气排放对空气和环境造成了很大的污染。随着城市建设步伐的加快,环保概念的深人普及,城市集中供暖正逐步取代各种规模的燃煤、燃油锅炉房,空气污染大大地降低。智能热量积算仪,可广泛就于汽暖、水暖、热风等供热系统及热交换系统,对传热、传质实现在线计量,从而为企业能源管理、能源消耗计量和技术经济指标核算提供依据。

  2设计内容

  智能热量积算仪是以单片机技术为核心而构成的智能化仪表。它具有多种信号输人功能,对于流量测量,可配接各种差压、压力及频率式流量变送器(如涡街、孔板、涡轮流量计等);对于温度测量,可配接各种温度变送器,对管道中流体的瞬时热量、累积热量、瞬时流量、累积流量、供水温度和回水温度等参数进行测量和显示,并带有标准信号输出、继电器控制输出和串行通讯等功能。

  2.1显示部分

  积算仪采用双排LED显示器,通过按键可分别显示:

  (l)瞬时热量、累积热量:上排四位LEI〕,显示瞬时热量值,分辨率Q.1;下排八位LED,显示累积热量值,分辨率0.m。

  (2)瞬时流量、累积流量:上排四位LEI〕,显示瞬时流量值,分辨率0.1;下排八位LEI),显示累积流量值,分辨率0.m。

  (3)供水温度、回水温度:上、下两排分别显示供水、回水温度,分辨率0.1℃。

  2.2输入信号

  (I)流量测量可接收0一10刀IA、4一20InA、0一SV、1一SV信号和频率为0一5kHz的脉冲信号;

  (2)温度测量可接收。一10mA、4一20mA、0一sv、1一sv信号。

  智能热量积算仪可随意改变仪表输入信号的类型。采用最新无跳线技术,只需设定仪表内部参数,即可将仪表从一种输人信号的测量方式转换为另一种输人信号的测量方式,进一步提高了仪表的多用性与可靠性。

  23输出信号

  (1)通过D/A转换器,可将瞬时热量值或瞬时流量值或温度值转换成标准模拟信号:4一20mA或1一SV输出;

  (2)可实现瞬时热量或瞬时流量的上、下限继电器报警输出:当测量的瞬时热量值大于或低于设定值时,积算仪控制内部的上限或下限继电器吸合,给外接设备提供报警输出。

  (3)带有串行通讯输出,可完成Rs.485(或器232)通讯。通过此接口,可将积算仪采集到的瞬时热量值、瞬时流量值、累积热量值、累积流量值和进出口温度值传送到上位计算机,用于数据管理。

  3热量积算数学模型的建立

  智能热量积算仪内部含有大规模热能烩值表、密度表,通过对供水、回水温度的测量,经自动查表,根据已建立的数学模型,即可计算出实时流量值所对应的热能值。通过定时累积,计算出热量值。

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