（超声波）超声波式热量表

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超声波式热量表计量原理：

超声波用在热量表上用的是用“时差法来测量流量和热量的超声波式热量表。具体原理是：当超声波在水中与水一起流动时会产生一个时间，而与正常速度相比，就会产生一个时间差，利用时间差来算水的流速，再用流速乘以管径，就得到了流量。所以称“时差法。

超声波热量表MBUS通信部分：超声波热量表通过MBUS（Meter Bus）总线通信进行自动抄表。现场的热量表可通过MBUS将数据上传到集中器，然后由集中器或再上一级集中器将数据通过以太网或无线GPRS通信模块将数据传输的供暖中心的后台，进行计费及管理。是一种用于仪表总线的收发器集成芯片，其内含接口电路可以调节仪表总线结构中主从机之间的平台，同时该收发器可由总线供电，对从机不增加功率需求，总线可无极性连接。

管道式超声波热量表系统结构：管道式超声波热量表由流量传感器、供回水配对温度传感器及积算器（单片机处理单元）等部件组成。1）流量传感器。流量传感器是用于采集水流量并发出流量信号的部件。超声波流量传感器采用时差法对流量进行测量，其基本原理是：在测量通道的上游和下游分别安装一只超声波换能器用于超声波信号的发射与接收，上游与下游换能器分别发射超声波信号由另一只换能器接收，由于超声波信号与水流信号叠加，使声波在顺流和逆流时的传播速度不同，因此不同换能器发射的超声波信号在水中的运行时间就不同，通过测量该时间的差值可计算出流体的流速，然后再换算成流量，从而实现了流量的测量。2）配对温度传感器。配对温度传感器是在同一个热量表上，分别用来测量热交换系统的入口和出口温度的一对计量特性*或相近的温度传感器。在本热量表中供水、回水管道分别装有Pt1000的热电阻，用来测量供水和回水的温度，由于系统消耗热量与入口与出口的温度差成正比，而与温度的值相差较小，因此使用计量特性*或相近的一对配对温度传感器即可提高测量精度而对温度传感器的精度可以要求的相对低一些以降低成本。3）积算器。积算器（又称积分仪）是用来采集来自流量传感器和配对温度传感器的信号，进行热量计算、存储和显示系统所交换的热量值的部件。

户用超声波热量表使用:随着生活质量的提高人们对于居住舒适度的要求，北方地区的楼宇建设都将普遍推广户用超声波热量表到户，用于冬天的暖气供应。北方进行了供热改革，至今已卓见成效。预计未来几年按热量计费将是北方供暖改革的重要方向。而热量表更是供热系统中的关键部件，它负责热量的计算、记录和数据传送工作。超声波热量表由于其测量方式无接触部件，且具有低压降、低能量消耗、测量精度高的优势，所以它正在逐渐取代机械式的热量表，成为北方供热供暖计量方案的理想之选。

超声波冷量表和超声波热量表：

很多用户在使用中有所疑惑的是，超声波冷量表和超声波热量表在实际使用中的区别是什么。其实两种所用的原理和计量方式都是一样的，如果单纯的从两者不同的角度来说明的话，简单的来说就是按照现场的实际使用中显示数值的先后顺序不同，就是按照冷量热量的显示和热量冷量的显示不同。

管段式超声波热量表构成：管段式超声波热量表由流量传感器、配对温度传感器和计算器构成。热表进水口宜安装过滤装置。1、计算器（积分仪）接收来自流量传感器和配对温度传感器的信号，进行热量计算、存储和显示系统所交换的热量值的部件。2、流量传感器（流量计）安装在热交换系统中，用于采集水流量并发出流量信号的部件。3、配对温度传感器（配对铂电阻）在同一个热表上，分别用来测量热交换系统的入口和出口温度的一对计量特性*或相近的温度传感器。

超声波式热量表使用中常见故障问题：1、流量计问题：主要是超声波信号质量下降，表现在两个方面:波形不变，但幅值下降；波形变化，且幅值下降，后者表明换能器已经出现问题。从热力公司反馈看，这种故障发生的特点是呈现批量化，或是大规模爆发，或是有规律的随时间逐渐增多这都体现了具有系统性的原因。2、温度传感器问题：（1）加工工艺不完善，当密封性不足时，内填充物受潮，阻值持续降低；（2）明显的粗制滥造，问题各异，比如选用的外壳材料或填充物方面不达标；（3）外壳强度不足，受到机械冲击（振动，跌落）后，导致内部感温元件工作不正常，阻值发生变化，这又和外壳厚度、填充质量有关系。3、积分仪问题：（1）实际功耗较大，远超标称值；（2）电池的稳定性不适应积分仪的要求；（3）受到附近大功率电器影响，计量示值跳变明显；（4）户外管井环境恶劣，浸水，受潮，导致积分仪无法工作。

超声波热量表安装方式：◆水平管段安装方式：当热量表水平安装时积分仪的方向朝上，如果积分仪方向朝着侧面时两个换能器不在一个水平面上，在高处的那个换能器处可能会聚集空气造成热量表计量不准或不计量。◆垂直管段安装方式：热量表垂直安装是一定要安装在水流向上的直管道上，因为水流朝下的管道内水无法满管，此时也会影响热量表计量不准甚至造成不计量。◆“U型管段安装方式：当超声波热量表安装在U型管道处时需要将热量表安装在低处，管道高处会有气泡，造成热量表计量不准或不计量。

户用超声波热量表对比机械式优势：

考虑目前国内供热管道杂质易产生不易清除的特点，目前适宜国情应用的热量表则是超声波热量表。而且，因为户内比户外相对安静，在户内任何一种持续的声音（无论其音量高低）都会对人的听觉神经造成很大的影响，由于机械式热能表中的机械部件受水流的冲击旋转（每天24小时不停运转）势必会造成叶轮轴与轴承之间摩擦而产生声音，这种声音肯定会对人造成一定的影响。所以如果表计安装在户内，建议可以使用超声波热量表，由于它的测量方式是靠声波方式计量，所以不会发出任何噪音的。超声波热量表内部无活动部件和磁性部件，无磨损，不易堵塞，压力损失小，特别适合目前供热系统复杂的水质状况。

超声波式热量表红蓝探头说明：

超声波式热量表带有红色标签的温度传感器安装在热量表的出水口，用来测量进口水温度，带有蓝色标签的温度传感器安装在回水管道，必须安装在的测温球阀或测温三通上。

超声波热量表维护方法：1、在超声波热量表安装使用后，应定期巡回检查热量表的运行状况和电池电压是否正常；2、当流量明显减少影响正常的供暖时，应进行过滤器的排污及清理，确保流量能够正常供暖；3、热量表运行时间达到6年(2个检定周期)或虽不到6年但显示屏显示数据不清晰或电压显示“V时，即应由专门技术人员更换电池，以免影响热量表的正常工作。

热量表流量标定：可以看出热量表的流量测量精度是重要指标，直接影响供热计量的准确性，因此每只热量表在出厂前均需要按规定进行流量标定。热量表标准检定装置采用整体检定的方法，该方法精度高。为提高热量表标定的自动化程度与标定效率，设计了一种热量表的流量自动标定系统，单片机实现对系统标定过程的自动控制，采用高精度和低成本的称重法得到系统中流体标准流量，可同时对多达12只热量表进行自动标定。