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定安單流束熱量表/定安單流束熱量表*

An Easiest Method To Transform Magnetically Heat-meter Into Nonmagnetic Heat-meter Directly 

摘要：本文介紹了一種采用LCT－9723流量傳感器將有磁熱量表改造成單流束熱量表的方法，該傳感器具有微功耗、高精度，不受葉輪上下竄動(dòng)影響，可靠性高，抗*力強(qiáng)，耐高溫等特點(diǎn)，并具有相當(dāng)好的插卡能力。輸出信號(hào)是可以由單片機(jī)直接接收的穩(wěn)幅方波信號(hào)，可直接替代原來(lái)的有磁傳感器而無(wú)需做任何結(jié)構(gòu)改動(dòng)，應(yīng)用簡(jiǎn)單，方便可行。 ，qq  毛

Summary：This article introduce a method that use LCT-9723 flow sensor to transform magnetically heat-meter into nonmagnetic heat-meter, the LCT-9723 flow sensor is micro-power, high accuracy, high reliability, powerful anti-disturbing, nice heat resisting, and remote transport. Its output signal [url=app:fixed%20amplitude]fixed amplitude[/url] [url=app:square%20wave]square wave[/url] can be received by Single Chip Computer directly, so it can instead of quondam magnetically flow sensor with nothing structure change, very easy and convenient. 

定安單流束熱量表/定安單流束熱量表*關(guān)鍵詞：熱量表 流量傳感器 單流束 抗干擾 耐高溫 插卡 

1、引言 
全國(guó)性的供熱計(jì)量改革事業(yè)正取得巨大成就，特別是近年來(lái)能源日益短缺的情況下，今年對(duì)于供熱能耗的控制，各級(jí)政府乃至全社會(huì)更是出乎尋常地重視，當(dāng)前正是大量生產(chǎn)、安裝和應(yīng)用供熱熱量表的時(shí)節(jié)，對(duì)于各種類、各型號(hào)熱量表的需求之大也是*的，同時(shí)對(duì)熱量表的性能、質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。 
2、行業(yè)現(xiàn)狀分析 
目前國(guó)內(nèi)大量流行的熱量表基本仍是有磁熱量表，所謂有磁熱量表，就是在流量信號(hào)的采集上，選用的是有磁傳感器，如“韋根”“霍爾”“干簧管”等等。在應(yīng)用這種傳感器的熱量表中葉輪上都必須安裝一個(gè)磁環(huán)，那么就容易產(chǎn)生以下問(wèn)題： 
A.葉輪上的磁鐵吸附了水中大量的鐵屑、鐵銹等，并形成堆積。從而阻礙了葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，尤其是在停止供熱以后，大量的雜質(zhì)就會(huì)變硬甚至固化，使葉輪在第二年供熱時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng)或很慢，從而大大降低流量計(jì)的精度。 
B.由于熱水對(duì)磁鐵具有消磁作用，所以長(zhǎng)時(shí)間在熱水中工作以后，磁環(huán)的磁力會(huì)逐漸的減弱，從而使葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)與齒輪間的偶和力下降，造成轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，使精度會(huì)逐漸下降。 
C.干簧管的影響：對(duì)于采用干簧管原理的熱量表來(lái)說(shuō)，流量信號(hào)是靠干簧管把機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的。很容易看出，隨著干簧管的簧片在工作中一次次地彎曲和放松，干簧管的工作壽命和可靠程度是非常令人擔(dān)心的。還有一個(gè)缺點(diǎn)就是，隨著干簧管工作時(shí)間的延長(zhǎng)，干簧管簧片的彈性強(qiáng)度也會(huì)改變，這樣原來(lái)調(diào)整好的磁性強(qiáng)度與干簧管吸合強(qiáng)度的配合就會(huì)變得不合適，也就是會(huì)出現(xiàn)水表指針轉(zhuǎn)一圈的時(shí)候，干簧管出現(xiàn)不吸合或全吸合的情況。這些問(wèn)題在熱量表投入使用后的2-3年內(nèi)很快就會(huì)發(fā)生。這一切都會(huì)影響熱量表的流量計(jì)量精度。更要命的是一塊強(qiáng)磁鋼可以使干簧管永遠(yuǎn)吸合，而無(wú)法輸出脈沖信號(hào)。 
D.磁場(chǎng)的影響：干簧管法和韋根傳感器法熱量表還有一個(gè)致命弱點(diǎn)就是，極容易受到外部磁性物質(zhì)的干擾。也就是當(dāng)有人用一塊磁鐵靠近熱量表時(shí)，外部的磁場(chǎng)就干擾了內(nèi)部的有磁計(jì)量元件的工作，使之不能工作或變慢。這就給一些不良企圖的人有了可乘之機(jī)。 
綜上所述，這種有磁熱量表難以適應(yīng)*的供暖計(jì)量需要，隨著熱量表行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的不斷更新，勢(shì)必將被市場(chǎng)淘汰。 
3、改造方案 
3．1流量傳感器LCT-9723簡(jiǎn)介 
山東力創(chuàng)贏芯集成電路有限公司zui近推出的單流束流量傳感器LCT-9723，就是為解決上述問(wèn)題而研發(fā)生產(chǎn)的新產(chǎn)品，具有微功耗（5-6μA）、高精度，不受葉輪上下竄動(dòng)影響，可靠性高，抗*力強(qiáng)，耐大溫差等特點(diǎn)，并具有相當(dāng)好插卡能力。 
3.2 LCT-9723基本原理 
LCT-9723通過(guò)探頭向外發(fā)射超聲頻率的電磁波，遇到基表葉輪上安裝的單流束性金屬片后會(huì)發(fā)生頻率、幅度、相角的變化，通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的整理輸出穩(wěn)幅方波，該信號(hào)可以由單片機(jī)直接接收。

*，中國(guó)的熱量表市場(chǎng)有著無(wú)比大的潛力，國(guó)家zui近的政策也在推動(dòng)著熱量表市場(chǎng)的具體化和產(chǎn)業(yè)化。若想在熱量表市場(chǎng)挖到*桶金，高品質(zhì)的產(chǎn)品無(wú)疑是重中之重!在文章的開(kāi)頭，請(qǐng)?jiān)试S筆者誠(chéng)懇地提醒所有有計(jì)劃或已經(jīng)在生產(chǎn)有磁熱量表（霍爾傳感器甚至干簧管采集設(shè)計(jì)）的同行們，這類設(shè)計(jì)有著zui致命的缺陷: 定安單流束熱量表/定安單流束熱量表*

　　1）就是熱水帶有很多的雜質(zhì)，尤其是金屬雜質(zhì)。這些雜質(zhì)會(huì)吸附在磁頭上，由而導(dǎo)致采數(shù)的不準(zhǔn)確。一般半年左右的時(shí)間，整個(gè)表就處于癱瘓狀態(tài)。

　　2）還有就是這種設(shè)計(jì)的抗*力差!

　　3）還有就是功耗的問(wèn)題。

　　對(duì)于上述教訓(xùn)，筆者有著切身的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。熱量表的單流束化是一個(gè)必須的條件，只有實(shí)現(xiàn)單流束化設(shè)計(jì)，才能是真正意義上的熱量表。

　　熱量表的單流束化，TI的TMS3723B無(wú)疑是目前zui成熟的技術(shù)，這款芯片在德國(guó)已經(jīng)有著5年的成功使用史。筆者在參與并成功開(kāi)發(fā)TMS3723B單流束流量偵測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，總結(jié)了一下三個(gè)難點(diǎn)，供大家參考，若有任何不足處，請(qǐng)多多指教!

　　1）機(jī)表

　　機(jī)表在整個(gè)熱量表的設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的位置，而此前一直被我們的研發(fā)小組忽略!除了機(jī)表本身的工藝高要求外，關(guān)鍵的是：

　　機(jī)表內(nèi)裝有特殊的葉輪，葉輪片上涂上了利用蒸汽噴涂工藝涂覆的阻尼材料，此材料的配方可以說(shuō)是工業(yè)秘密，我們的研發(fā)進(jìn)度一度曾受阻于此，后來(lái)我們終于在國(guó)外找到了它，重金買下后才得以解決!

　　密封蓋的設(shè)計(jì)，要考慮到與電路板的結(jié)合，尤其是3個(gè)傳感器的位置距離，在zui初的設(shè)計(jì)中都要考慮到。經(jīng)過(guò)整個(gè)小組近一年半的努力，機(jī)表zui終開(kāi)發(fā)成功!此款表體是專為利用了TMS3723B單流束流量偵測(cè)技術(shù)的插卡水表、熱量表開(kāi)發(fā)的,整個(gè)工藝都是按德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做的,表體的密封性、精確度、穩(wěn)定性和防磁性都是*的,也是國(guó)內(nèi)*款的熱量表表體。目前此表體已通過(guò)國(guó)家檢測(cè)并被大量使用。，qq  毛

　　2）TMS3723B流量偵測(cè)技術(shù)

　　流量偵測(cè)技術(shù)的控制我們也花費(fèi)了很多時(shí)間去做，整個(gè)研發(fā)小組的工作重點(diǎn)一開(kāi)始就放在這上了，總結(jié)一下是需要很強(qiáng)的單片機(jī)開(kāi)發(fā)能力和熱量表的整體概念相結(jié)合，進(jìn)回水溫度，液晶顯示，數(shù)據(jù)采集等，個(gè)中難度很難用語(yǔ)言去表達(dá)!若沒(méi)有一個(gè)很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)，這個(gè)工作是做不下來(lái)的。編寫軟件耗時(shí)1年。測(cè)試和修改花了半年左右的時(shí)間。

　　3）前期投入和生產(chǎn)工藝

　　前期投入比較大，光一套熱量表的檢測(cè)設(shè)備，進(jìn)口的要一百多萬(wàn)，國(guó)產(chǎn)的也要五十萬(wàn)左右，而這套檢測(cè)設(shè)備對(duì)于熱量表的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，又是*的生產(chǎn)工具!我想，這筆投入，對(duì)于任何一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，都不是一個(gè)小數(shù)目。生產(chǎn)工藝要求很高，尤其是由于每個(gè)熱量表機(jī)表的參數(shù)都不一樣，需要在生產(chǎn)時(shí)把這些實(shí)時(shí)測(cè)到的參數(shù)寫入程序（由此可以說(shuō)每個(gè)熱量表的軟件程序都不一樣），再經(jīng)由電腦作修正，這樣才能確保每個(gè)熱量表的精度及穩(wěn)定性能。

　　綜上所述，熱量表的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)是非常復(fù)雜和高技術(shù)含量的，對(duì)于目前只擁有少量訂單及計(jì)劃一邊做技術(shù)儲(chǔ)備，一邊找市場(chǎng)的公司來(lái)說(shuō)，整個(gè)人力和物力的投入是巨大的。那么如何去解決這些難點(diǎn)呢?

　　技術(shù)轉(zhuǎn)讓雖說(shuō)是一個(gè)方法，但目前來(lái)說(shuō)我也覺(jué)得不是一個(gè)上策。而貼牌雖然是一個(gè)權(quán)宜之計(jì)，但無(wú)疑是目前zui合適的解決方案。

　　定安單流束熱量表/定安單流束熱量表*以下是這款熱量表的介紹：

　　新型熱量表，采用整體式結(jié)構(gòu)，主要由積算儀、流量傳感器和配對(duì)溫度傳感器三部分組成，可顯示累積流量、累積熱量、進(jìn)水溫度、回水溫度、進(jìn)回水溫差和積分溫度差，安裝簡(jiǎn)單，無(wú)需調(diào)試，價(jià)格低，廣泛應(yīng)用于集中供暖單流束工程中，并在許多工程應(yīng)用中，取得了很好的效果。

　　產(chǎn)品主要特點(diǎn):

　　微功耗設(shè)計(jì)：流量和溫度采用微功耗設(shè)計(jì)，一節(jié)3伏鋰電可用6年以上。

　　*的流量銅基表設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)了流量的精確測(cè)量。

　　進(jìn)出水口流道設(shè)計(jì)：通過(guò)精密的流道設(shè)計(jì)，減小水流損失，節(jié)省能量。

　　掉電保護(hù)設(shè)計(jì)：采用低功耗、低供電的EEPROM，出現(xiàn)偶然故障時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存記憶。

　　顯示設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)日期的記錄和顯示功能。

　　優(yōu)美的外殼設(shè)計(jì)：按美學(xué)原理和人體工程學(xué)的要求設(shè)計(jì)熱量表的外形。

　　遠(yuǎn)程抄表設(shè)計(jì)：預(yù)留遠(yuǎn)程抄表接口。

　　主要技術(shù)指標(biāo)：插卡戶用熱量表執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)CJ128-2000;工作電壓：3V;電池正常使用壽命：≥6年;傳感器電纜長(zhǎng)度：1.5～15m;溫度探測(cè)范圍：0～95℃;數(shù)據(jù)輸出接口：（可選）M-BUS、RS485;溫度探測(cè)器：PT1000;使用條件：相對(duì)濕度≤85%，環(huán)境溫度：+5℃～+55℃。，qq  毛定安單流束熱量表/定安單流束熱量表*