專利名稱：散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于供熱系統(tǒng)中的熱計量表，具體涉及到城鎮(zhèn)住宅集中供熱系統(tǒng)中散熱器耗熱量計算的分配用表。
背景技術：
在城鎮(zhèn)供熱中目前有兩種熱計量方式單戶熱量表、總熱量表加熱數(shù)表(也稱熱分配表)。單戶熱量表主要適用于單戶分環(huán)的采暖系統(tǒng)，即每戶住宅安裝一套熱量表，這種熱計量方式的系統(tǒng)造價較高，難于大范圍推廣，特別是不能在已有系統(tǒng)中使用?？偀崃勘砑訜釘?shù)表是在每組散熱器上安裝一只熱數(shù)表，在供熱系統(tǒng)中安裝總熱量表，根據(jù)每組散熱器上熱數(shù)表的讀數(shù)及總熱量表的計熱量進行分配計算。這種熱計量方式適用于現(xiàn)有單管或雙管的散熱器供暖系統(tǒng)，其系統(tǒng)改造工作量小，費用較低。中國實用新型專利ZL 99257994.5《一種熱分配表》公開了一種熱數(shù)表，該熱數(shù)表安裝在散熱器入口立管上，是管道用熱數(shù)表。熱數(shù)表有導熱體、蒸發(fā)管為溫感元件、刻度標尺作為顯示元件。蒸發(fā)管嵌入導熱體內，蒸發(fā)管前部的導熱體開一條縫，與刻度標尺配合觀察蒸發(fā)液高度。這種熱數(shù)表存在的問題是蒸發(fā)管為溫感元件嵌入導熱體內，難以使蒸發(fā)管與導熱體緊密接觸，影響液體的蒸發(fā)強度，儀表的靈敏度和分辨率都較低，難免會產生較大的誤差；以刻度標尺觀察蒸發(fā)液高度作為顯示，難于讀數(shù)影響其準確性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用轉換的溫度傳感器來測量散熱器表面平均溫度，確定散熱器供暖熱量的熱數(shù)表，以便進行熱量或熱費的分配計算。
本發(fā)明基于散熱器散熱量的計算公式Q＝KF∫(tpj-tn)/β1β2β3dt其中Q----散熱器的散熱量，kWh；K----散熱器傳熱系數(shù)，W/(m2，℃)，K＝2.047×(tpj-tn)0.35；F----散熱器面積，m2；
tpj----熱媒平均溫度，℃；tn----室溫，℃；β1----散熱器組裝片的修正系數(shù)；β2----散熱器連接形式的修正系數(shù)；β3----散熱器安裝形式的修正系數(shù)；β1、β2、β3可根據(jù)手冊查得。
由此可見當室溫tn穩(wěn)定為一定值時，只要測得散熱器的熱媒溫度平均溫度值tpj，即可求出散熱器的散熱量即供暖耗熱量，則在整個采暖期內散熱器用溫感式熱數(shù)表的數(shù)值R為R＝KrQ其中R----散熱器用溫感式熱數(shù)表的熱數(shù)R；無量綱；Kr----散熱器溫感系數(shù)，l/kWh；Q----散熱器的散熱量，kWh。
這是散熱器用溫感式熱數(shù)表熱數(shù)R的測量原理。
散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，包括導熱板1、轉換溫度傳感器2、變換電路3、單片機4、顯示器5及穩(wěn)壓電源6等(如圖1)。采用轉換溫度傳感器2作為溫度檢測元件固定在導熱板1上。散熱器8的熱媒平均溫度經導熱板1傳給轉換溫度傳感器2，轉換溫度傳感器是一個帶二線串行接口集成電路芯片TCN75，內含9位A/D轉換器，采用I2C總線的二線串行借口。轉換溫度傳感器2的UDD接于轉換電路3的C1、C2連接點，轉換溫度傳感器2的輸出信號傳向單片機4的T0。單片機4進行采集、計算及積分運算，并將數(shù)據(jù)通過P1.0、TXD和RXD端口傳向集成電路芯片CD4094×4的端口STO、CLK和串入端口，再傳向顯示器5將數(shù)值的瞬時值或累積值分別顯示(如圖2)，該數(shù)值即為熱數(shù)值R(R＝KrQ)。顯示器5采用LCD顯示器。穩(wěn)壓電源6采用鋰電池，向變換電路3、單片機4和顯示器5供電。導熱板1固定在溫感式轉換熱數(shù)表7的儀表盒后蓋靠散熱器8的一面，溫感式轉換熱數(shù)表7安裝于供暖的散熱器8上。
本發(fā)明將溫感式轉換熱數(shù)表從各層散熱器入口立管處移至散熱器上，將目前測量立管的熱量改為測量散熱器的散熱量，可消除立管裝修或包敷等因素對熱計量的影響。溫感式轉換熱數(shù)表適用于單管順流散熱器采暖系統(tǒng)(圖3)，也可用于雙管散熱器采暖系統(tǒng)(圖4)，又可用于單雙管混合散熱器采暖系統(tǒng)(圖5)，還可用于新建單戶分環(huán)的水平單管散熱器采暖系統(tǒng)(圖6)及雙管散熱器采暖系統(tǒng)(圖7)。


圖1為本發(fā)明部件組成框圖。
圖2為本發(fā)明電路原理圖。
圖3為本發(fā)明在單管順流散熱器采暖系統(tǒng)安裝位置示意圖。
圖4為本發(fā)明在雙管散熱器采暖系統(tǒng)安裝位置示意圖。
圖5為本發(fā)明在單雙管混合散熱器采暖系統(tǒng)安裝位置示意圖。
圖6為本發(fā)明在單戶分環(huán)的水平單管散熱器采暖系統(tǒng)安裝位置示意圖。
圖7為本發(fā)明在單戶分環(huán)的水平雙管散熱器采暖系統(tǒng)安裝位置示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖并通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。導熱板1采用面積為30×20mm、厚度為2mm的鋁板。轉換溫度傳感器2粘貼固定在導熱板1上。轉換溫度傳感器2是一個帶二線串行接口集成電路芯片TCN75，內含9位A/D轉換器，采用I2C總線的二線串行借口，正常工作電流為250μA，在待機模式下工作電流為1μA。輸入變換電路3的電路中的R＝800Ω，C1＝0.6F，C2＝0.5F。單片機4采用AT89C51，公式R＝KrQ中的溫感系數(shù)Kr提前由實驗確定，輸入至單片機4中。顯示器5采用LCD液晶七段顯示管。穩(wěn)壓電源6采用鋰電池，電壓為3V。散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表的導熱板1固定在熱數(shù)表的儀表盒的后蓋靠散熱器8的一面。散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表的適用溫度范圍30～95℃；顯示位數(shù)為6位。本發(fā)明的安裝方式非常靈活，附圖3～7是本發(fā)明專利用于集中供熱的各種散熱器采暖系統(tǒng)的安裝示意圖。
本發(fā)明的特點是采用轉換溫度傳感器的溫感式轉換熱數(shù)表具有性能穩(wěn)定、重復性好、精度高的優(yōu)點；使用單片計算機提高了測量及計算的智能化；將刻度標尺改為以數(shù)字形式顯示熱數(shù)值，便于讀值，提高了對熱量進行分攤計算的準確性。本發(fā)明適合于集中供熱系統(tǒng)中對散熱器的熱量或熱費進行分配計算，是一種適合我國的住宅采暖熱計量用表。
權利要求
1.散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，包括導熱板(1)、轉換溫度傳感器(2)、轉換電路(3)、單片機(4)、顯示器(5)及穩(wěn)壓電源(6)，其特征是采用轉換溫度傳感器(2)作為溫度檢測元件固定在導熱板(1)上，轉換溫度傳感器(2)的UDD接于轉換電路(3)的C1、C2連接點，轉換溫度傳感器(2)的輸出信號傳向單片機(4)的T0，單片機(4)將數(shù)據(jù)通過P1.0、TXD和RXD端口傳向集成電路芯片CD4094×4的端口STO、CLK和串入端口傳向顯示器(5)。
2.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，其特征是所述導熱板(1)固定在溫感式轉換熱數(shù)表(7)的儀表盒后蓋靠散熱器的一面，溫感式轉換熱數(shù)表(7)安裝于供暖的散熱器(8)上。
3.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，其特征是所述穩(wěn)壓電源(7)采用鋰電池，向輸入變換電路(3)、單片機(4)和顯示器(5)供電。
4.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，其特征是所述轉換溫度傳感器來(2)采用集成電路芯片TCN75。
5.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，其特征是用所述單片機(4)進行采集、計算及積分運算。
6.按照權利要求1所述的散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，其特征是所述顯示器(6)采用LCD液晶七段顯示管。
全文摘要
散熱器用溫感式轉換熱數(shù)表，采用轉換溫度傳感器固定在導熱板上。溫度傳感器的U
文檔編號G01K17/00GK1818579SQ200610013278
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權日2006年3月13日
發(fā)明者劉耀浩 申請人:天津大學