一种高精度超声波热量表的研制

热计量收费是供热供暖行业一个亟待解决的问题,超声波热量表提供了一种可行的技术手段。介绍了一种基于时差法的高精度超声波热量表设计方案。根据理论分析,把计算热量的两个关键参数:流量和温度的测量转换成对时间的测量。选用低功耗单片机作为微控制器,利用高精度时间测量芯片TDC-GP21完成对时间的测量,实现了数据的采集、计算、显示和传输功能。为保证测量精度,设计了超声波换能器性能检测装置,提出了一种换能器测试原理,并对换能器和热量表的测试结果进行了分析。测试结果表明该超声波热量表运行稳定可靠,具有良好的应用前景。     

低功耗超声波热量表的设计与实现

该文设计了一种低功耗高精度的超声波热量表.热量表采用MSP430作为MCU,使用时间测量芯片TDC-GP21来测量超声波前向和后向传播时间,利用热敏电阻PT1000测量进水口和出水口处温度.文中从硬件设计入手,探讨了热量表的组成原理,并基于该硬件设计了热量计算软件.实际测试结果表明,该热量表具有较高的计量精度和良好的稳定性.     

基于TDC-GP22的超声波热量表设计

超声波热量表的关键问题是测量数据的高度精确性。设计选取了TDC—GP22测量芯片,配合低功耗MSP430系列芯片作为 MCU,配合超声波换能器和 Pt1000温度传感器来测量流速和水温。通过TDC—GP22增加的3个重要功能来实现精确的脉冲间隔测量、检测管内异常和简化的多脉冲结果计算。通过在行业标准环境下测试热量表具有较低的功耗、较高的准确度和良好的稳定性。     

基于TDC-GP22高精度低功耗超声波热量表的设计

基于新型的高速时间数字转换芯片TDC-GP22,利用时差法测量原理,设计了一款高精度低功耗的超声波热量表。为提高测量精度,采用W反射式超声波热量表基表实现流量的测量;为实现低功耗,采用MSP430系列单片机作为主控芯片,实现对外围电路的控制及数据处理。TDC-GP22的测量单元主要完成超声波传输时间和进、出口温度的测量。在A类环境下对多组热量表的测试结果表明:该热量表准确度高,流量误差能控制在1%以内,静态工作电流≤9μA,性能稳定,具有广阔的应用前景。     

应用TDC-GP21的户用超声波热量表设计

为解决户用超声波热量表对热量的高精度计量,在对户用超声波热量表流量测量方案及工作原理分析基础上,提出应用时间数字转换器TDC-GP21实现时间和温度的高精度、低功耗测量方案,并且完成了以MSP430低功耗单片机为核心的系统硬件、软件设计,实现了高精度、低功耗、低成本的户用超声波热量表设计。该方案所体现的设计思路不仅适用于户用超声波热量表,对其它大口径、大流量超声波热量表同样具有参考意义。     

嵌入式超声波热量表系统的研制

分析和研究了时差法超声波热量表的测量原理,设计了一种嵌入式超声波热量表系统.以低功耗的嵌入式微处理器MSP430做为核心控制模块,选用先进的时间数字转换芯片TDC-GP2保证了流量的测量精度,将嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ引入到软件系统的设计过程中.与传统的热量表相比,系统精度高,耗能低,稳定性、实时性和可扩展性都有很大的提高.     

基于时间电压转换方式的新型户用超声热量表设计

基于超声波流量测量原理,采用高性能MSP430和高精度时间电压转换方式设计了微功耗且具有M-BUS通信功能的热量表,并对其硬件结构及主程序进行研究。     

基于CTMU技术的超声波热量表设计

现有超声波热量表方案大都采用专用集成芯片测量流量和温度,然后通过单片机计算得到热量.该方案使用简单方便,但是成本高.该设计以低功耗单片机PIC24FJ128GA310为主要控制器,流量采用时差法原理进行测量,使用CTMU模块完成时间差的精确测量;温度测量采用Signa-delta A/D方法.文中详细介绍了CTMU的结构、使用方法及测量校正方法,该方案大大降低了超声波热量表的成本,通过校验台测试,产品稳定,性能满足设计要求.     

基于单片机的新型热量表

本文用超声波在流动液体中顺流与逆流的时间差来测量流速,测量芯片采用TDC-GPS,控制器采用MSP430。此热量表可避免传统热量表的阻塞问题,实现了与无线抄表系统相结合,可在无人监管情况下实现对用户供热信息的监控。     

基于ARM的超声波流量计A/D转换电路设计

针对高精度超声波流量计价格不菲的缺点,以时差法超声波流量计为理论基础,借鉴国内外先进的超声波流量测量技术,选用高性价比的12位低功耗模数转换器ADC12DL040芯片和ARM处理器LPC2138设计了基于ARM的超声波流量计A/D转换电路.实验结果表明所设计的A/D转换电路很好地实现了超声波回波信号的高速高分辨率采样,A/D的最小分辨时间为0.305ns.在解决超声波流量计关键技术问题的同时降低了生产成本,为低成本高精度超声波流量计的研制打下了坚实的基础.     

瞬时流量法检测电子式燃气表计量性能

电子式燃气表通过传感器在采样周期测得瞬时流量,与采样周期相乘积得到累积流量。将各个采样周期内的数值累计,得到测试时间内的累积流量。按目前累积流量法测试误差,需要通过固定的脉冲当量计量累积流量,存在所采集累积值与实际值不一致、测试时间较长、标准装置累积值计算不够准确等问题。基于音速喷嘴气体流量标准装置和电子式燃气表输出瞬时流量的特点,标准装置通过光电头按照近红外通信协议与燃气表实现信息交互,实现瞬时流量法测试误差,有效解决了上述问题。描述瞬时流量法测试的方法原理,通过用0.5级音速喷嘴标准装置按两种方法测试G1.6规格超声波燃气表qmax、0.2qmax、qmin三个流量点误差各6次,两种方法测试误差的差异小于0.2MPE,瞬时流量法测试6次的标准偏差在0.12%以内,验证该测试方法的准确性;检测时间由30 min缩短为5 min,提升效率80%左右。该瞬时流量法值得推广使用,满足快速、准确、高效测试要求。     

高精度系列水(闸)位计的研制与应用

在天津市引滦工程的输水管理研究工作中发现,国内常用的水位、闸位计测量精度虽满足水文测验技术规程的要求,但用于引水工程的水量计量时精度不够,为解决此问题研制了功能齐全、精度较高的SW-2000系列水位、闸位计,应用效果良好,经济效益显著,推广前景广阔。     

水煤电表上网与自动帐务结算

讨论了水煤电表上网的方案及相关硬件的技术问题。简述了水煤电费用的帐务结算方法。     

基于大数据的小型智能电表自动抄表方法研究

针对人工抄表方法速度慢,且易出现误抄、漏抄等问题,提出并设计了一种基于大数据的小型智能电表自动抄表方法。利用大数据技术对电表数据进行采集,在经过降噪统计后,分析电表数据的增益结果,然后建立远程通信逻辑,并引入电能计量理论,设计自动抄表算法,同时简化计算步骤,完成小型智能电表的自动抄表方法设计。实验结果表明,采用自动抄表方法进行智能电表的抄表工作时,其抄表速率比人工抄表方法的抄表速率高38.7%,且误抄率极低,具备极高的有效性。     

电力线通信自动抄表系统中的电能表捕获算法

针对目前电力公司按照面向人工抄表的习惯组织划分用户资料,致使理清配电台区与用电户的关系需要耗费很大的精力,现场排查困难等问题,提出了集中器自动获取表号的线性时间算法。该算法基于报文冲突和快速二分搜索技术,为抄表系统实现即插即用奠定了基础。     

基于嵌入式Linux和GPRS的远程抄表系统的实现

介绍了远程抄表系统中嵌入式手持终端设计,基于嵌入式 Linux 和 GPRS 实现了水表、电表和煤气表的三表远程抄表,并使用 Qt 设计开发手持终端的用户界面。手持终端部分通过 GPRS 通信完成与远程监控端和集中器之间的通信,可以实现移动自动抄表。     

智慧城市下天然气无线集抄系统研究

研究了以MSP430为控制器实现的无线燃气集抄系统。详细说明了燃气表终端、集抄器及GPRS通信模块电路和软件设计,提出了主动侦听和随机数取值函数的随机退避算法。     

安全型一次性体温计研制

本文采用两种铜合金薄膜制作一次性薄膜型热电偶,配合紧凑的信号放大和检测显示电路,热电偶冷端温度采用数字补偿技术。AT89C2051单片机与串行A/D转换芯片ADC0832、数字温度传感器18B20以及图形液晶模块LCM12832ZK之间全部采用串行接口方式。该装置测定体温速度快且方便舒适,无公害和交叉感染。     

电力系统谐波对电子式电能表计量的影响

研究电力系统谐波对电能表计量的影响。     

基于GSM技术的无线环保监测仪的研制

本文着重介绍了一种基于GSM技术的无线环保监测仪的开发和研制，以及如何采用短消息方式实现现场数据传送。