超声波热量表

仪器设备

超声波热量表通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。它通过两种传感器测得的物理量——热载体的流量和进出口的温度，再经过密度和热焓值的补偿及积分计算，才能得到热量值。它是一种以微处理器和高精度传感器为基础的机电一体化产品。与建筑业过去已普遍使用的户用计量表——水表、电表、煤气表相比，有更复杂的设计和更高的技术含量。超声波热量表是一种包含机械、电子和信息技术的高科技产品，在许多领域获得了成功的应用。

简介

超声波热量表是计算热量的仪表。

热量表是将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上，流量计安装在流体入口或回流管上（流量计安装的位置不同，最终的测量结果也不同），流量计发出与流量成正比的脉冲信号，一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号，而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号，利用计算公式算出热交换系统获得的热量，与建筑业过去已普遍使用的户用计量表——水表、电表、煤气表相比，有更复杂的设计和更高的技术含量。超声波热量表是一种包含机械、电子和信息技术的高科技产品，在许多领域获得了成功的应用。

工作原理

超声波速差法（时差法）原理：是依靠超声波信号在流体中传播的时间差，来测量流体流量。

当超声波速在流体中传播时，流体的流动将使超声波信号的传播速度发生传播的时间差。时间差的大小与流体的流速成正比关系。由此，便可测量流体流量。

分类

（1）户用超声波热量表

（2）管网超声波热量表

功能

1. 可在水平、垂直方向安装。

2. 温度测量精度高，使用寿命长。

3. 既可计量热量，又可计量冷量，也可冷热量同时计量。

4. 流量计发出与流量成正比的脉冲信号。

5. 一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号。

6. 利用积算公式算出热交换系统获得的热量。

安装要点

1、安装必须在专业人员指导下进行

2、安装前确保热量表外观无损坏，温度传感器电缆无破损

3、确定安装管路与热量表标称直径一致

4、确定热量表安装两端的管线在同一轴线上（偏差不大于5mm）

5、确保热量表上标志的水流方向与实际一致。

结构

超声波热量表，包括超声波换能器组件、测量管。

其特征在于还包括表体，表体左端安装设置球阀及与控制连接的球阀电机；

包括密封圈、弹簧及弹簧座、弹簧座与球阀弹性顶触配合；

球阀后部配合设置阀座密封圈表体内设置支架，支架中间部位安装设置测量管；

支架左右两端安装设置反射镜，表体上扣接设置表盒底座，扣接部位左右分别设置超声波换能器组件。

表盒底座上设置盒座、盒座上配合设置盒座盖、盒座盖内设置热能表探头；

积分仪、控制电路板、控制电路板上设置M-bus集抄器和M-bus集抄器总线通信接口。

优点

1）综合使用成本低：无机械叶轮转动，不产生机械磨损，后期使用、维护成本低，

使用寿命远远长于机械式热量表；

2）计量可靠性好：穿过热量表前端过滤器的细小杂质，对超声波热量表精确计量不会造成影响；

3）计量纠纷少：超声波热量表使用时，不堵塞，不磨损，计量精确，利于供热计量工作的顺利进行；

4）维护方便：超声波热量表基本属于免维护产品。

放大原理

共模抑制（CMR）是指抵消任何共模信号（两输入端电位相同）同时放大差模信号（两输入端的电位差）的特性，这是仪表放大器所提供的最重要功能。DC和交流（AC）CMR两者都是仪表放大器的重要技术指标。使用任何仪表放大器都能将由于DC共模电压（即两输入端的DC电压）产生的任何误差减小到80dB至120dB.

共模增益（ACM）是指输出电压变化与共模输入电压变化之比，它与CMR有关。ACM是指两个输入端施加共模电压时从输入到输出的净增益（衰减）。例如，一个仪表放大器的共模增益为1/1000，其输入端的10V共模电压在其输出端会呈现出10mV的变化。差模增益或常模增益（AD）是指两个输入端施加（或跨接）不同的电压时输入与输出之间的电压增益。共模抑制比（CMRR）是指AD与ACM之比。请注意在理想的仪表放大器中，CMRR将成比例随增益增加。

CMR通常是在给定频率和规定不平衡源阻抗条件下（例如，60Hz频率，1kΩ不平衡源阻抗）对满度范围共模电压（CMV）的变化规定的。

数学上，CMRR可用下式表达：CMRR=AD[VCM/VOUT]；其中：

AD是放大器差模增益。

VCM是呈现放大器输入端的共模电压。

VOUT是当共模输入信号施加到放大器时呈现的输出电压。

CMR是CMRR的对数表达形式，即：CMR=20Log10CMRR如1的仪表放大器电桥电路能有效地抑制了出现电桥两个输出端的DC共模电压，同时放大了非常微弱的电桥信号电压。另外，许多现代仪表放大器提供高达80dB的CMR，并允许使用低成本、非稳压的DC电源激励电桥。虽然运算放大器也具有CMR，但是共模电压与信号电压一起被传送到输出端，利用三只运算放大器和一些0.1精度电阻器自己搭成的放大器，通常CMR只能达到48dBCMR，因此需要一种经过稳压的DC电源来激励电桥。

实际上，信号通过运算放大器的闭环增益被放大而共模电压仅得到单位增益。这种在增益方面的差异确实能按照信号电压的百分比对共模电压提供一些衰减。然而，共模电压依然出现输出端并且它的存在降低了放大器的有效输出范围。由于许多原因，在运算放大器的输出端的任何共模信号（DC或AC）都是非常有害的。

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