超声波热量表的工作原理

目前，我国虽然已经大面积地使用集中供暖，但是收费标准不合理，按住户的面积或者人口数收取供暖费，有违交易的公平性，也不符合国家节能减排，实现可持续发展的措施。实行分户热量计量既符合国家节能减排的理论，同时也使得用户可以弹性控制热量的使用，促进市场公平，激发用户形成节能环保意识，提高能源的利用率。

热量表是通过将输入和输出管道的温差和流量传输给计量装置来计算消耗热量的一种仪表，通过无线传输和表盘示数，可以清晰地读出消耗的热量。根据热量表结构和使用原理的不同，其主要分为机械式、电磁式和超声波式。其中，超声波式热量表的精度高、能耗小、适用范围广、耐用性强，已经逐步替代前者，在我国广泛使用，并成为冬季住户使用的首选。目前国内外主要采用积分仪系统来计量流量，但由于其开关不断的切换，导致了测量的效率不高，精度偏低。基于以上原因，本文设计基于体积流量的超声波测量系统，不仅测量效率高、精度高，而且成本低、体积小、功耗小，对于我国冬季用户供暖的热量计量制度的推广和使用有着重大的意义。

如图1所示，超声波热量表主要包含流量和温度传感器、积算仪等部分。在用户家中安装热量表时，需要把配对的温度传感器分别安装在热交换入口和出口管道上，当热水经过该系统时，流量传感器可以测得一对换能器内的超声波在顺流、逆流中的传播时间差，间接得到流速，借此求出流量，然后发出流量信号；配对的温度传感器分别检测出入口温度并把温度信号传送到积算器，积算器把所得到的温度、流量信号进行计算，得到所消耗的热量值，显示到仪表盘供用户读取；同时，超声波热量表含有远程抄表和远程通电能力。


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