《建筑环境测试技术》第8章-热量测量.ppt

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1、热流密度：单位时间内通过单位面积的热量。热流密度：单位时间内通过单位面积的热量。tq 两等温面温差，两等温面温差，两等温面之间两等温面之间的距离，的距离，m m。W/m2 tq1公式公式一工作原理一工作原理l2温差的测量温差的测量l采用热电偶采用热电偶tcEcEtECcEq带入热流密度公式，带入热流密度公式，热电偶系数热电偶系数C下降，对于相同的热流量下降，对于相同的热流量q， 升高，灵敏升高，灵敏度增加。度增加。C增加，对于相同的热流量增加，对于相同的热流量q， 减少，灵敏减少，灵敏度下降。度下降。EE实现的方法：串联热电偶。实现的方法：串联热电偶。l3热流计系数热流计系数C：当热流计有单位

2、热电：当热流计有单位热电势输出时，通过它的热流量。势输出时，通过它的热流量。cCcv提高热阻提高热阻降低降低C提高灵敏度的措施提高灵敏度的措施v提高热电偶系数提高热电偶系数C。tncEnEl二构造：平板型、圆弧型。二构造：平板型、圆弧型。l以平板型为例：以平板型为例：l选一块，厚度为选一块，厚度为1mm的的环氧树脂玻璃纤维板，将环氧树脂玻璃纤维板，将中 间 挖 空 尺 寸 为中 间 挖 空 尺 寸 为100*100mm，挖下的这块，挖下的这块剪成剪成10*100mm的小条，的小条，作为热电堆基板，在这些作为热电堆基板，在这些热电堆基板上绕制热电堆，热电堆基板上绕制热电堆，再用环氧树脂封于边框内

3、，再用环氧树脂封于边框内，将热电堆串联起来，将两将热电堆串联起来，将两端头焊在接线片上，在平端头焊在接线片上，在平板的两个端面上贴上涤纶板的两个端面上贴上涤纶薄膜作为保护层。薄膜作为保护层。l三热电堆的制作三热电堆的制作在基板上按一定间距绕以直径为在基板上按一定间距绕以直径为0.07mm的康铜丝，将绕好的康铜丝的的康铜丝，将绕好的康铜丝的检测板一半浸在电镀槽中，检测板一半浸在电镀槽中，l测量范围：测量范围：08360kJ/m2hl使用范围：使用范围：40150 ，极限，极限200 l误差：误差：6l四、安装四、安装： 测定项目测定项目: 热流和温度。热流和温度。 测定范围测定范围: 热流热流:

4、 0 - 9999 9W/m2或或kcal/m2h。温度温度: K型热电偶型热电偶 -200 - 1200C。温度温度: T型热电偶型热电偶 -200 - 400C。 产品型号产品型号: HFM-215产品展商产品展商: 鸿盛科仪有限公司鸿盛科仪有限公司1. 便于携带和数据处理，体积小且便于携带和数据处理，体积小且重量轻重量轻2. 5.5英吋彩色显示屏幕，可显示热英吋彩色显示屏幕，可显示热流图型、棒状图型、数字显示等。流图型、棒状图型、数字显示等。 3. 六个频道的测定，可储存每一秒六个频道的测定，可储存每一秒循环之数据，共循环之数据，共27个小时。个小时。 4. 数据可储存在内藏式数据可储存

5、在内藏式3.5吋软盘吋软盘中。中。 5. 可通过标准的网络功能储存数据。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。具有网络卡和收发电子邮件功能。 7. 包含充电电池和包含充电电池和AC电源。电源。产品名称产品名称: 便携式热流计便携式热流计产品型号产品型号: HFM-201测定项目测定项目: 热流和温度。热流和温度。测定范围测定范围: 热流热流: 0 - 9999W/m2或或kcal/m2h。温度温度: K型热电偶型热电偶-99.9 -999.9C。 T型热电偶型热电偶-199.9 - 400C 便携式热流计便携式热流计(HFM-201) 1. 热流值和温度可切换显示

6、。热流值和温度可切换显示。 2. 温度感应器可切换成铬温度感应器可切换成铬-铝热电偶铝热电偶或铜或铜-铜镍电偶。铜镍电偶。 3. 包含包含TR-B热流感应器。热流感应器。 4. 可储存可储存20组数据档案，总共组数据档案，总共100个个数据。数据。 5. 二种电源供应方式二种电源供应方式: 干电池或干电池或AC电源。电源。 6. 标准配件标准配件RS-232C界面。界面。 7. 包括携带式外箱。包括携带式外箱。 8. 可选购打印机。可选购打印机。以热量表为例。以热量表为例。 QLmhdt，l主要包括叶轮式、超声波式和电磁式三种主要包括叶轮式、超声波式和电磁式三种形式。形式。 l叶轮式流量传感器

7、因其测量原理和结构相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。对简单，价格较低，在户用表中普遍采用。 结构形式结构形式 小口径表：单流束干小口径表：单流束干式；多流束干式式；多流束干式 ；大；大口径表：口径表： 多流束干式多流束干式 小口径表：单流小口径表：单流束干式束干式 大口径大口径表：多流束干式表：多流束干式 测量精度测量精度 分界流量至最大流量分界流量至最大流量5% 5% ，分界流量以下，分界流量以下至最小流量时至最小流量时3%3%流量范围内流量范围内5%5%流量信号流量信号采集方式采集方式干簧管和磁性表针；干簧管和磁性表针；动态的磁场导通动态的磁场导通

8、率的变化，率的变化，始动流量始动流量较高较高低低压力损失压力损失较高较高低低安装位置安装位置进水或回水进水或回水回水回水国内外热量表积算仪对比国内外热量表积算仪对比 国内国内国外国外热量计量方法热量计量方法 焓值法焓值法K K系数法。系数法。温度测量方法温度测量方法两线制、三线制、两线制、三线制、四线制。四线制。与左相同与左相同温度分辨率温度分辨率0.010.010.050.050.010.01数据存储数据存储累积数据定时存储累积数据定时存储与左相同与左相同供电方式供电方式电池（电池（55年），或年），或交流电。交流电。与左相同与左相同通讯方式通讯方式M-BUSM-BUS总线，热量值总线，热量

9、值脉冲输出，脉冲输出，RS485RS485总总线等线等M-BUSM-BUS总线，热量总线，热量值脉冲输出，便值脉冲输出，便携式读表机接口携式读表机接口l目前应用的主要测温敏感元件有目前应用的主要测温敏感元件有PT电阻、电阻、热敏电阻和新型半导体测温元件。热敏电阻和新型半导体测温元件。l在热量表中常用的为在热量表中常用的为PT1000、PT100PT100和和PT500PT500作为配对温度传感器。作为配对温度传感器。l无论采用何种形式的温度传感器，都需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。要正确配对，满足最小测量温差的要求。中 央控 制单元LCD液晶显示单元供回

10、水温度测 量室内温湿度测量流量检测单 元流量控制EEPROM按键通讯端口硬件设计原理图l选用选用DALLASDALLAS公司生产的公司生产的DS18B20DS18B20单线数字温度单线数字温度传感器，这种传感器具有微型化、低功耗、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。口线与微处理器相连。VDDVDDVDD4.7k+5vP DS18B20DS18B20与微处理器接线与微处理器接线图图DS18B20 DS18B20DS18B20

11、 选用选用SENSIRION公司的公司的SHT71温度、温度、湿度复合传感器，湿度复合传感器，该传感器是该公司该传感器是该公司最新推出的数字化最新推出的数字化产品，直接输出数产品，直接输出数字信号，通过一根字信号，通过一根数据线与微处理器数据线与微处理器相连，因此可简化相连，因此可简化硬件电路设计。硬件电路设计。 电源引脚：供应电压在电源引脚：供应电压在2.42.45.5V5.5V之间。之间。串口时钟输入引脚（串口时钟输入引脚（SCKSCK）：同步微控制器和传感）：同步微控制器和传感器之间的通信。器之间的通信。数据引脚（数据引脚（DATADATA）：）：DATADATA三态引脚用来向设备输三态

12、引脚用来向设备输入、或输出数据。入、或输出数据。AT89C52AT89C52微处理器是微处理器是ATMELATMEL公司生产的公司生产的8 8位位FlashFlash单单片机系列中的一种，主要性能有：片机系列中的一种，主要性能有：v（1 1）内部含有）内部含有8kFlash8kFlash，可进行，可进行10001000次擦写操次擦写操作；作；v（2 2）内部含有）内部含有256256字节的字节的RAMRAM； v（3 3）3232条可编程的条可编程的I/OI/O线；线；v（4 4）3 3个个1616位的定时器位的定时器/ /计数器；计数器；v（5 5）8 8级中断源；级中断源；v（6 6）可编

13、程串行接口；）可编程串行接口；v（7 7）片内时钟振荡器）片内时钟振荡器。DS1302与微处理器接线图 p P1.6 P1.5 P1.4 RST X1I/O X2SCLK VCC 0 GND 采用采用ATMEL公司的公司的AT24C02串行电可改写及串行电可改写及可编程只读存储器可编程只读存储器E2PROM，其存储容量为，其存储容量为2048位，即位，即256字节。信息存取采用字节。信息存取采用2线串行线串行接口。接口。 5.1k+5v up P2.4 P2.5 WP A0 SCL A1 SDA A2 AT24C02 AT24C02与微处理器接线图与微处理器接线图AT89C5212864A 1

14、2864A与与AT89C52接线图接线图1、PT1000测温更准。测温更准。2、MSP430超低功耗超低功耗MCU，斜率，斜率A/D方式，温度方式，温度测量分辨率测量分辨率0.03，使温差测量精度接近传，使温差测量精度接近传感器精度。感器精度。3、热系数、热系数K动态校正，使热量计算准确动态校正，使热量计算准确4、热量、流量、累积流量、进回水温度、累积、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，工作时间、欠电提示、故障显示等内容全面，功能提示完备。功能提示完备。5、静态功耗、静态功耗0.5uA电池使用寿命电池使用寿命5年。年。6、防磁抗干扰性能更加优异。、防

15、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、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、具有数据远传接口（内置脉冲式接口，外置RS485接口，无线抄表）。接口，无线抄表）。型型 号号 单单 位位 BCLR-15 BCLR-20 BCLR-25 BCLR-32 BCLR-40流流 量量 m/h 0.6/1.5 2.5 3.5 6.0 10最大流量最大流量m/h 1.2/3.0 5.0 7 12 20额定工作压力额定工作压力 Mpa 1. 6电子积分仪电子积分仪 /温度范围温度范围 4-95湿度范围湿度范围 % 3-90温度分辨率温度分辨

16、率 0.03焓焓 值值 随温度变化随温度变化工作环境条件工作环境条件 A级级5-55 B级级25-55显显 示示 KWH 8位位LCD液晶显示液晶显示电电 源源 内部锂电池可工作内部锂电池可工作5年以上年以上IP65（分体）（分体）保护等级保护等级 IP54（一体）（一体）温度传感器电缆长度温度传感器电缆长度 1.5m / 3.0m传感器类型传感器类型 PT1000配对精度配对精度 0.1能量测量准确度等级能量测量准确度等级 2级级/3级（参照热能表标准能量精度）级（参照热能表标准能量精度）l瞬时热量瞬时热量121)(mhhhqQvdhqQv1累积热量累积热量H2为凝水焓值较小，可忽略为凝水焓值较小，可忽略湿蒸汽热量：湿蒸汽热量：dhqxQv10干度修正系数xxx)56.056.1 (09 . 0 x湿蒸汽干度