集中供暖及中央空调系统用热量计的研究(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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（2）在突然断电非正常情况下，电压监控电路开始工作，提供短时电源使得单片机把重要数据和外部时钟的数值记录到外部RAM中，同时系统开始记录时间，以便电源恢复正常时，系统进行(1)的工作内容，并记录下停电时间的累加值。

（3）软件对温漂和时漂的自动测量及消除，在软件中设置测量各传感器的零点值并存为数据文件，在热量计量计算中减除该对应传感器的零值，可以有效的消除温漂和时漂的影响，提高了传感器的测量精度及系统总体精度。

精度的实验校验及应用

热量计的外形尺寸130×130×40mm，液晶显示，保证热量计的精度是热量计开发成功与否的关键环节，因此，对其精度进行校验是开发研究的重要内容，图3是校验实验台，主要完面热量计在小流量工况下性能标定，实验过程如下：水流经1.5级的水表计量后经过电加热升温后，进入流量变送器将流量信号转化为光电信号将信号送入热量进行计数，流体进入散热器，经强制对流换热后流入标准容器。在散热器前后各设置温度测点，除由热量计测量经放大的电压信号外，还用6.5位的KEITHLEY2000多功能表测量了未经放大的热电偶输出信号，作为热量计温差测量的校验信号。流量的校验主要是由水表、流量频率变送器、频率信号测量并转化为流量，测得流量值与标准容器得的数值比较，计算其测量误差，其中实验中主要集中在小流量区。实验数据见表1（表中qi代表流量值）。

表1 流量计校验实验数据表

从表中数据可以看出：随着流量的增大，无论是水表还是热量计测量的流量值越来越精确，其中对热量计和水表而言都存在着启动最小流量，但热量计的启动流量要比水表的启动流速要小，分析认为：主要是热量计的启动阻力比水表要小的多。在热量计流量大于启动流速后，其总体误差小于4%，这一精度满足集中供暖和中央空调系统对热（冷）量计量的精度要求。图4揭示了水表和热量计的测量相对误差，从图中可以看出；热量计的启动流速较小，随着流速的增大的测量相对误差在减小，当流速大于0.9m/s后，水表的测量相对误差小于热量计测量相对误差，这与测量误差的来源不同有关，热量计工作流速大于启动流速后，误差主要来自流量变送器和温度测量的误差，基本上是恒定的，但总体相对误差不大于4%，实验结果表明；该系统达到了设计要求。

结论

本文针对热量过程中存在的问题，开发了一套热量计量系统，以满足集中供暖和中央空调系统的热量计量，具有广阔的市场前景，该系统的开发成功对集中供暖和中央空调系统的市场管理具有重要意义。该系统具有；智能化程度高、性能稳定、精度高、功能齐全、易于安装等特点；经实验校验表明：

（1）该系统具有启动流速小的特点，启动流速小于0.2629m/s，比水表启动的流速小；而在正常流速下，其总体误差小于4%，这一精度满足集中供暖和中央空调系统的热（冷）量计量的精度要求。

（2）该系统充分利用单片机具有易开发等特点，充分利用其强大的软件处理及数据采集运算能力，实现了纯机械系统无法实现的功能，达到自动记录、处理、显示数据等智能化要求，自动修正测温误差等功能，降低了硬件成本，有利于市场化。

（3）外置ROM、电源监控以及外置时钟、电源设置，使单片机系统具有内外资源结合利用，在停电的情况下系统自动转入计时，为集中供暖、中央空调的管理提供了极大的便利，数据的存储等功能得到了强化，完全实现了自动化。

（4）该系统还具有运行部件少、使用寿命长、功耗低、易维护和改型，可以满足不同的流量测量范围，易形成系列化生产，同时具有运行稳定，复现性好等特点。

参考文献
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