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第八章 热量测量

第八章 热量测量. 热流密度的测量 热量及冷量的测量. 1 ．公式. W/m 2. 第一节 热流密度的测量. 一．工作原理. 热流密度：单位时间内通过单位面积的热量。. 两等温面温差， ℃. 两等温面之间的距离， m 。. 带入热流密度公式，. C 下降，对于相同的热流量 q ， 升高，灵敏度增加。 C 增加，对于相同的热流量 q ， 减少，灵敏度下降。. 热电偶系数. 2 ．温差的测量 采用热电偶. 提高热阻. 3 ．热流计系数 C ：当热流计有单位热电势输出时，通过它的热流量。. 降低 C 提高灵敏度的措施.

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第八章 热量测量

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  1. 第八章热量测量 热流密度的测量 热量及冷量的测量

  2. 1．公式 W/m2 第一节 热流密度的测量 一．工作原理 热流密度：单位时间内通过单位面积的热量。 两等温面温差，℃ 两等温面之间的距离，m。

  3. 带入热流密度公式， • C下降，对于相同的热流量q， 升高，灵敏度增加。 • C增加，对于相同的热流量q， 减少，灵敏度下降。 热电偶系数 • 2．温差的测量 • 采用热电偶

  4. 提高热阻 • 3．热流计系数C：当热流计有单位热电势输出时，通过它的热流量。 降低C提高灵敏度的措施 • 提高热电偶系数C’。 • 实现的方法：串联热电偶。

  5. 以平板型为例： • 选一块，厚度为1mm的环氧树脂玻璃纤维板，将中间挖空尺寸为100*100mm，挖下的这块剪成10*100mm的小条，作为热电堆基板，在这些热电堆基板上绕制热电堆，再用环氧树脂封于边框内，将热电堆串联起来，将两端头焊在接线片上，在平板两个端面上贴上涤纶薄膜作为保护层。 • 二．构造：平板型、圆弧型。

  6. 在基板上按一定间距绕以直径为0.07mm的康铜丝，将绕好的康铜丝的检测板一半浸在电镀槽中，在基板上按一定间距绕以直径为0.07mm的康铜丝，将绕好的康铜丝的检测板一半浸在电镀槽中， • 三．热电堆的制作

  7. 热电堆式热流传感器框图 • 测量范围：0～8360kJ/m2h • 使用范围：－40℃～150 ℃，极限200 ℃ • 误差：6％

  8. 四、安装：

  9. 多点式热流计 产品型号: HFM-215 产品展商: 鸿盛科仪有限公司 测定项目: 热流和温度。 测定范围: 热流: 0 - ± 9999 9W/m2或kcal/m2h。 温度: K型热电偶 -200 - 1200°C。 温度: T型热电偶 -200 - 400°C。

  10. 多点式热流计 1. 便于携带和数据处理，体积小且重量轻 2. 5.5英吋彩色显示屏幕，可显示热流图型、棒状图型、数字显示等。 3. 六个频道的测定，可储存每一秒循环之数据，共27个小时。 4. 数据可储存在内藏式3.5吋软盘中。 5. 可通过标准的网络功能储存数据。 6. 具有网络卡和收发电子邮件功能。 7. 包含充电电池和AC电源。

  11. 产品名称: 便携式热流计 产品型号: HFM-201 测定项目: 热流和温度。 测定范围: 热流: 0 - ± 9999W/m2或kcal/m2h。 温度: K型热电偶-99.9 -999.9°C。 T型热电偶-199.9 - 400°C

  12. 便携式热流计(HFM-201) 1. 热流值和温度可切换显示。 2. 温度感应器可切换成铬-铝热电偶或铜-铜镍电偶。 3. 包含TR-B热流感应器。 4. 可储存20组数据档案，总共100个数据。 5. 二种电源供应方式: 干电池或AC电源。 6. 标准配件RS-232C界面。 7. 包括携带式外箱。 8. 可选购打印机。

  13. 第二节 热量及冷量的测量 以热量表为例。 Q＝∫Lm·△h·dt，

  14. 一、热量表的技术现状 流量传感器 • 主要包括叶轮式、超声波式和电磁式三种形式。 • 叶轮式流量传感器因其测量原理和结构相对简单，价格较低，在户用表中普遍采用。

  15. 国内外热量表叶轮式流量传感器对比

  16. 积算仪 国内外热量表积算仪对比

  17. 配对温度传感器 • 目前应用的主要测温敏感元件有PT电阻、热敏电阻和新型半导体测温元件。 • 在热量表中常用的为PT1000、PT100和PT500作为配对温度传感器。 • 无论采用何种形式的温度传感器，都需要正确配对，满足最小测量温差的要求。

  18. 中央控制单元 流量控制 LCD液晶 显示单元 供回水温度 测 量 通讯端口 室内温湿度测量 EEPROM 按键 流量检测 单 元 硬件设计原理图 二、系统的硬件设计

  19. +5v μP 4.7k VDD VDD VDD DS18B20与微处理器接线图 1供水温度和回水温度的测量 • 选用DALLAS公司生产的DS18B20单线数字温度传感器，这种传感器具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点，可直接将温度信号转换成串行数字信号，通过一根输入口线与微处理器相连。 DS18B20 DS18B20 DS18B20

  20. 2室内温度、湿度测量 选用SENSIRION公司的SHT71温度、湿度复合传感器，该传感器是该公司最新推出的数字化产品，直接输出数字信号，通过一根数据线与微处理器相连，因此可简化硬件电路设计。

  21. 接口电路图 • 电源引脚：供应电压在2.4～5.5V之间。 • 串口时钟输入引脚（SCK）：同步微控制器和传感器之间的通信。 • 数据引脚（DATA）：DATA三态引脚用来向设备输入、或输出数据。

  22. 3、微处理器 AT89C52微处理器是ATMEL公司生产的8位Flash单片机系列中的一种，主要性能有： • （1）内部含有8kFlash，可进行1000次擦写操作； • （2）内部含有256字节的RAM； • （3）32条可编程的I/O线； • （4）3个16位的定时器/计数器； • （5）8级中断源； • （6）可编程串行接口； • （7）片内时钟振荡器。

  23. μp P1.6 P1.5 P1.4 RST X1 I/O X2 SCLK VCC 0 GND DS1302与微处理器接线图 4、时钟电路——DS1302低功耗带RAM实时时钟

  24. +5v 5.1kΩ up P2.4 P2.5 WP A0 SCL A1 SDA A2 AT24C02与微处理器接线图 5、数据存储接口电路 采用ATMEL公司的AT24C02串行电可改写及可编程只读存储器E2PROM，其存储容量为2048位，即256字节。信息存取采用2线串行接口。

  25. 12864A AT89C52 12864A与AT89C52接线图 5、显示电路设计——选用12864A液晶显示模块，

  26. BCLR 热 量 表

  27. BCLR 热 量 表

  28. 1、PT1000测温更准。 2、MSP430超低功耗MCU，斜率A/D方式，温度测量分辨率＜0.03℃，使温差测量精度接近传感器精度。 3、热系数K动态校正，使热量计算准确 4、热量、流量、累积流量、进回水温度、累积工作时间、欠电提示、故障显示等内容全面，功能提示完备。 5、静态功耗＜0.5uA电池使用寿命≥5年。 6、防磁抗干扰性能更加优异。 7、水平安装或垂直安装，供水管、回水管任选 8、具有数据远传接口（内置脉冲式接口，外置RS485接口，无线抄表）。

  29. 型  号 单 位 BCLR-15 BCLR-20 BCLR-25 BCLR-32 BCLR-40 流 量 m/h 0.6/1.5 2.5 3.5 6.0 10 最大流量m/h 1.2/3.0 5.0 7 12 20 额定工作压力 Mpa 1. 6 电子积分仪 / 温度范围 ℃ 4-95 湿度范围 % 3-90 温度分辨率 ℃ 0.03 焓  值 随温度变化 工作环境条件 ℃ A级5-55  B级25-55 显  示 KWH 8位LCD液晶显示 电  源 内部锂电池可工作5年以上IP65（分体） 保护等级 IP54（一体） 温度传感器电缆长度 1.5m / 3.0m 传感器类型 PT1000 配对精度 ℃ 0.1 能量测量准确度等级 2级/3级（参照热能表标准能量精度）

  30. 累积热量 湿蒸汽热量： 第三节 蒸汽热量的测量 • 瞬时热量 H2为凝水焓值较小，可忽略 干度修正系数 湿蒸汽干度

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