本發明專利技術提供一種超聲波熱能表定時除垢裝置，包括安裝于管道內的配合設置的第一超聲波測量換能器和第二超聲波測量換能器，設于進水處管道的第一溫度傳感器，設于出水處管道的第二溫度傳感器，以及電路板；電路板包括處理器、測量單元、除垢單元、切換單元，第一超聲波測量換能器和第二超聲波測量換能器均與測量單元連接，除垢單元包括設于管道內的超聲波除垢換能器。本發明專利技術通過定時控制功率信號控制機構達到控制超聲波除垢換能器的功能。并有效提高了測量單元的測量精度，提高了產品的使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供一種超聲波熱能表定時除垢裝置，包括安裝于管道內的配合設置的第一超聲波測量換能器和第二超聲波測量換能器，設于進水處管道的第一溫度傳感器，設于出水處管道的第二溫度傳感器，以及電路板；電路板包括處理器、測量單元、除垢單元、切換單元，第一超聲波測量換能器和第二超聲波測量換能器均與測量單元連接，除垢單元包括設于管道內的超聲波除垢換能器。本專利技術通過定時控制功率信號控制機構達到控制超聲波除垢換能器的功能。并有效提高了測量單元的測量精度，提高了產品的使用壽命。【專利說明】一種超聲波熱能表定時除垢裝置
本專利技術涉及一種熱能測量裝置，尤其涉及一種超聲波熱能表。
技術介紹
超聲波熱能表有一對換能器,還有一對反射片。換能器和反射片安裝在表中的管段中。管段中的冬季供暖的熱水是渾濁的，不僅可以在換能器和反射片結下水垢，而且可以附著一層隔膜，水垢和隔膜將阻斷超聲波信號的發射、傳輸和接收。三年后會結水垢，導致表基本上就無法工作。需要采用現場可拆除擦洗的結構。但是每隔三年上門清洗一次工作量非常大。熱能表的防垢性能是一項獨立的性能，不與熱能表的技術程度或者防護等級相關，這是由于工作的水體決定。因此有必要提出一種定時除垢的超聲波熱能表。
技術實現思路
鑒于現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種超聲波熱能表定時除垢裝置，包括安裝于管道內的配合設置的第一超聲波測量換能器和第二超聲波測量換能器，設于進水處管道的第一溫度傳感器，設于出水處管道的第二溫度傳感器，以及電路板；電路板包括處理器、測量單元、除垢單元、切換單元，第一超聲波測量換能器和第二超聲波測量換能器均與測量單元連接，測量單元包括溫差測量單元和時差測量單元，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均與溫差測量單元連接，測量單元與切換單元配合實現對管道內流體熱量值的測量，并將測量結果發送處理器；除垢單元包括設于管道內的超聲波除垢換能器。在一些實施方式中，處理器控制除垢單元每隔固定時間后開啟，持續一定時間后關閉。以達到間歇控制除垢單元的工作的目的。在一些實施方式中，固定時間為I個月，一定時間為20分鐘。使熱量測量與除垢合理運行，節省能源的基礎上實現定時除垢。在一些實施方式中，測量單元每5秒鐘進行一次流量測量，每30秒鐘進行一次溫度測量。節省能源的基礎上實現定時除垢。本專利技術提供的超聲波熱能表定時除垢裝置，在超聲波熱能表中嵌入除垢單元，處理器通過定時控制功率信號控制機構達到控制超聲波除垢換能器的功能，超聲波除垢換能器將電信號轉化為適合除垢頻率的超聲波，并可以在不影響流體流動的基礎上實現除垢工作。并有效提高了測量單元的測量精度，提高了產品的使用壽命。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術一實施例中超聲波熱能表定時除垢裝置的結構示意圖；圖2為圖1示出的超聲波熱能表定時除垢裝置的模塊圖。【具體實施方式】下面結合附圖及具體實施例對本專利技術作進一步的詳細描述說明。如圖1、2所示，本專利技術提供一種超聲波熱能表定時除垢裝置，包括螺紋安裝于管道I內的配合設置的第一超聲波測量換能器2和第二超聲波測量換能器3，螺紋固定于進水處管道的第一溫度傳感器4，螺紋固定于出水處管道的第二溫度傳感器(由于在其他段的管路上，圖中未示)，以及電路板5和顯示單元6 ;電路板5包括處理器、測量單元、通訊單元、除垢單元、切換單元、以及電源管理單元，第一超聲波測量換能器2和第二超聲波測量換能器3均與測量單元連接，測量單元還包括溫差測量單元和時差測量單元，第一溫度傳感器4和第二溫度傳感器均與溫差測量連接，測量單元與切換單元配合實現對管道I內流體熱量值的測定，并將測量結果發送處理器，處理器將測量結果顯示在顯示單元6上，處理器自帶的存儲器存儲每個月的累積熱量、流量的值。除垢單元包括設于管道I內的超聲波除垢換能器7和功率信號控制機構。上述的超聲波除垢換能器7為超磁致伸縮材料制成的，本專利技術的除垢單元屬于現有技術，此處不做贅述。電源管理單元用于提供配合的電源環境，通訊單元將測量結果發送其他外圍設備。處理器包括定時器，定時器控制除垢單元。本專利技術的處理器的定時器控制除垢單元每隔I個月開啟，持續20分鐘后關閉。上述配合設置的第一超聲波測量換能器2和第二超聲波測量換能器3順向或逆向發送并接受超聲波信號，可以采取本專利技術的安裝方式，也可以采用其他安裝方式，本專利技術對此不作限制。此外，本專利技術的處理器為MSP430F417單片機。其內嵌有JTAG調試接口，還具有可以電擦除的FLASH存儲器，方便了使用，并具有超低功耗、強大的處理能力、多時鐘模塊和豐富的片內外設等特點。測量單元為TDC-GP2芯片。TDC-GP2具有高速脈沖發生器、停止信號、時間測量、溫度測量和時鐘控制等功能，這些特殊的功能模塊使它非常適合于流量測量和熱量測量方面的應用。切換單元為恩智浦半導體公司74CBTLV1G125芯片。電源管理單元為深圳泰德蘭電子有限公司的XC61CN2702MR芯片。提供良好的電源環境，并在電源環境不安全的情況下向處理器發送保存數據的指令。更為具體的，本專利技術每5秒鐘進行一次流量測量，每30秒鐘進行一次溫度測量。在進行流量測量時，由MSP430F417單片機控制TDC-GP2中的脈沖發生器產生發射脈沖，激勵第一超聲波測量換能器2發出超聲波信號，第二超聲波測量換能器3作為接收換能器，同時該脈沖信號產生一個開始信號開啟TDC-GP2的時差測量單元的計時模塊，計時開始。第一超聲波測量換能器2產生的超聲波經過管道中的液體傳播到第二超聲波測量換能器3，第二超聲波測量換能器3接收到超聲信號，產生一個響應電信號，并對該信號進行過零檢測以確定信號到達的時刻，同時選擇產生一個較穩定的終止信號停止TDC-GP2的計時模塊，至此計時完成。從TDC-GP2的寄存器中讀出超聲信號在該方向聲程中的傳播時間。繼而由處理器控制下的切換單元74CBTLV1G125芯片切換兩個換能器的收發功能，同樣的處理方式可得到另一方向聲程中的傳播時間。本專利技術的測量信號優選IMHz超聲波，使得本專利技術更適合測量40?65 °C左右的溫度的熱水，結果準確。通過處理器對正反兩方向傳播的所得的時間差進行處理，即可得到流量值，完成一次流量測量過程。在溫度測量過程中，MSP430F417單片機發送命令給TDC-GP2，開啟溫度測量功能，從而由TDC-GP2自動完成電容放電時間測量，測量完畢，由MSP430F417單片機讀取該時間值，再由溫度計算程序算出溫度值，由此完成一次溫度測量。此外，MSP430F417單片機每隔一個月定時通過控制功率信號控制機構控制控制超聲波除垢換能器7發出除垢超聲波。并可以在不影響流體流動的基礎上實現除垢工作。除垢超聲波在水中的輻射，使液體震動而產生數以萬計的微小水泡，這些水泡在超聲波縱向傳播形成的負壓區產生、生長，而在正壓區迅速閉合，在這種被稱為空化效應的過程中，微小水泡閉合時可產生超過1000個大氣壓的瞬間高壓。連續不斷產生的瞬間高壓，就像一連串小爆炸一樣不斷沖擊物件表面，使物體表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到清洗物件的目的。本專利技術優選40kHz作為清洗頻率，這是由于清洗后不能對超聲波熱能表管段的內壁產生損傷，并使得本專利技術對溫水管道尤為適合。此外，當電壓低于2.7V時，本專利技術的電源管理單本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超聲波熱能表定時除垢裝置，其特征在于，包括安裝于管道（1）內的配合設置的第一超聲波測量換能器（2）和第二超聲波測量換能器（3），設于進水處管道的第一溫度傳感器（4），設于出水處管道的第二溫度傳感器，以及電路板（5）；所述電路板（5）包括處理器、測量單元、除垢單元、切換單元，所述第一超聲波測量換能器（2）和第二超聲波測量換能器（3）均與所述測量單元連接，所述測量單元包括溫差測量單元和時差測量單元，所述第一溫度傳感器（4）和第二溫度傳感器均與所述溫差測量單元連接，所述測量單元與所述切換單元配合實現對管道（1）內流體熱量值的測量，并將測量結果發送處理器；所述除垢單元包括設于管道（1）內的超聲波除垢換能器（7）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：洪建，湯都喜，
申請(專利權)人：江蘇國能儀表科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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