1、熱量計算原理
熱量計算是熱量表的一項(xiàng)主要性能指標(biāo)，整個過程存在較多影響因素，大致歸納為熱量系數(shù)k、進(jìn)出口的水溫差?T、管道直徑d以及流過熱量表的流量F等。所以在測量釋放和吸收的熱量Q時，要綜合考慮多方面因素，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)算公式求取結(jié)果。
2、超聲波流量計量原理
超聲波熱能表在流量測量中，采取的是間接測量法。根據(jù)超聲波換能器安放位置不同，熱能表呈現(xiàn)出的整體結(jié)構(gòu)也有不同類型，其中以反射式結(jié)構(gòu)最為常見。反射式結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用過程中，如果沒有出現(xiàn)因?yàn)樗鞣较蚋淖兌a(chǎn)生的測量精度問題，管道內(nèi)的水流就會呈現(xiàn)出與超聲波傳遞相同的方向，從而有效避免誤差問題。除此之外，超聲波傳遞存在距離長、耗時長的特點(diǎn)，能夠?yàn)闀r差法的順利開展提供充足的條件，也可以在極大程度上保證測量精度滿足要求，流量計量原理圖如圖1所示。
在圖1中，d和l分別表示測量管道直徑和兩個換能器之間的直線距離，s、v、c分別表示換能器與反射柱之間的距離、水流速率以及超聲波傳播速率。在流量計量過程中，時間差作為對計量結(jié)果影響最大的因素，應(yīng)足夠重視。這里所涉及的時間差主要是指順流與逆流傳播之間的差值。
3、溫度計量原理
在對超聲波熱量表的溫度計量原理進(jìn)行設(shè)計時，為了實(shí)現(xiàn)降低耗能、提高精度這一目標(biāo)，設(shè)計人員采用了基于STM32L152和TDC-GP22的超聲波熱量表。此類熱量表在計量溫度時，測量的依據(jù)主要為電容與電阻之間進(jìn)行放電所需的時間。在實(shí)際操作過程中，電容會根據(jù)具體的計量需求來對Pt1000和參考電阻進(jìn)行分別放電，顯著提升鉑電阻溫度傳感器的測量精度。與此同時，溫度計量過程中還選用了精度極高的TDC時間數(shù)字轉(zhuǎn)換能，準(zhǔn)確記錄放電時間，確保其精確度滿足測量需求，從而保障溫度測量結(jié)果具有參考性。
