基于LABVIEW的智能热量表毕业设计论文
摘要
本文设计了一种新型的暖气表以及与之配套的远程抄表系统。整个系统由户机、采集器、PC机三部分组成：户机通过实时测量热水的瞬时流量及温度，得到用户在一段时间内的用热量；测量数据通过采集器可以远传至物业管理中心的PC机，由管理中心统一完成数据存储，数据查询，数据打印等多项任务。
本文包括整个系统的硬件和软件设计，重点介绍了物业管理中心的PC 机管理软件部分。软件部分用LabVIEW，LabVIEW是美国NI公司实现虚拟器(Virtual Instrument-VI)技术的G语言。图形化编程开发平台的特点是基于通用计算机等准软硬件资源平台，实现构建灵活、层次体系明晰、功能强大且人机界面友好的测控系统，此在国内外许多测控应用中被广泛采用，并具有丰富的统计、计算，数据储存等功能；具有广泛的扩展升级空间。
关键词：热量表；虚拟仪器；LabVIEW；LabSQL
Abstract
This paper developed a new kind of heating table with the necessary long-distance meter reading system. The whole system consists of heat table, collector, PCthree parts: heat tablereceive the heat of users in a period of time through real-time measuring hot water temperature and the instantaneous flow; the measurement data can betransmitted to property management center of PCthrough the terminal, finally the management center complete data storage, unified data query, data printing missions.
This paper expounds the system hardware and software design, and emphatically introduces the property management center of PC management software. Software adopts LabVIEW, which is the United States LabVIEW Virtual device (Virtual Instrument- VI) technology G language. The characteristic of graphical programming developed platform is based on general computer software and hardware resource platform and realizes the construction of accurate, wellarranged, powerful and friendly man-machine interface system, the application is widely usedin Measurement and Control field at home and abroad. And It has rich statistics, calculation, data storage function and widely extended upgrade space.
Keywords:Heat meter；Virtual Instrument；LabVIEW；LabSQL
目录
摘要.......................................... I Abstract ...................................... II 1绪论.. (1)
1.1课题来源及意义 (1)
1.2 国内外研究现状及发展水平 (2)
2 虚拟仪器技术及其应用 (6)
2.1虚拟仪器概述 (6)
2.2虚拟仪器的分类 (7)
2.3虚拟仪器的系统组成 (8)
3系统总体规划 (12)
3.1 系统总体设计 (12)
3.2热量计算方法 (12)
3.3 流量的测量 (14)
3.4 温度的测量 (17)
4 系统硬件设计 (20)
4.1 智能热能表的硬件设计 (20)
4.2 集中器的硬件设计 (23)
5上位机系统软件设计 (25)
5.1 智能热能表软件设计 (25)
5.2 采集器软件设计 (28)
6远程抄表系统通信设计 (30)
6.1 通信实现目标 (30)
6.2通信方式的选择 (30)
7热量表监测系统软件实现 (34)
7.1系统软件整体设计 (34)
7.2各模块介绍 (35)
8设计小结 (47)
致谢 (48)
参考文献 (48)
1绪论
1.1课题来源及意义
1.1．1智能化住宅简介
人类己经进入21世纪，现代科技的力量，打破了传统的时空界限，借助计算机网络和层出不穷的信息技术，人们足不出户可纵览全球，电子商务、远程教育、移动办公、网上聊天、…以超乎想象的速度改变了人类的生产、生活方式，更深刻地影响了人类的思维模式和生存状态。社会的信息化也唤起了人们对住宅料能化的需要，智能化住宅小区就是顺应这一形势发展起来的。智能化住宅小区把先进的科学技术与现代建筑工艺紧密结合.为小区住户提供了一个安全、舒适、方便、优化的生活环境，实现了小区生活服务的高效化、节能化和环保化。
楼宇自动化是体现建筑物“智能”的主要部分。楼宇自动化系统(building automation system，简称BAS)全面综合了计算机、测控和通信技术，采用集散或现场总线分布式控制系统的结构及先进的管理技术，可以实现对建筑物的中央监控、安全保障及能源管理功能。BAS的实施还实现了无人抄表，住宅小区各住户的热量表能够自动计量并将数据远传至智能化物业管理中心，由管理中心统一对各表数据进行录入、计费并打印收费账单，然后将数据送到相应职能部门，大大提高了物业管理水平。
1.1．2智能热能表及远程抄表系统的重要意义
随着我国经济建设的发展，人民生活水平日益提高，区域性的集中供热，已在我国北方的大中城市得到普及。但对用户的用热量却长期缺乏一个合理的计量措施，大部分地区仍按建筑面积计费。这种按面积大小包干制的收费办法，导致室内温度偏高的用户，不是调节供热量来降低室内温度，而是采
取冬季开窗的方式来散热，导致热量的大量损失；同时使供热企业的经济效益变差，制约了集中供暖的发展，与住宅智能化的要求极不协调。在市场经济条件下，供热企业与暖气用户之间应为业主与顾客的商品买卖关系：企业按其供热(冷)量的数量和质量进行定价和收费，用户按其得到的热量的数量和质量进行议价和付费。尤其随着“房改”进展和住房私有化后，住户对采暖方式又有了自主选择的权利和自由，这些都将对传统的计费方式提出挑战。此外现在水表、煤气表、电表等大都安装在用户室内，尤其是北方地区防冻的需要更是这样。每月人工入户抄表收费不仅给物业管理和用户带来极大的不便，而且误差大、时效性差、统计工作量大、人为随意性大，尤其用户咨询时极不方便。不光是物业管理人员感到头痛的事，用户也感到不满意，甚至经常出现物业管理者和住户之间产生很多不必要的纠纷和矛盾,同时社会上有些不法分子利用此机会进行犯罪活动。为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端和提高效率，实现户外计量和智能抄表呼声越来越高，尤其是高层、豪华居住小区，耗能表户外计量已经是必须的，传统抄表方式已经不能适应今后住宅的发展要求。建设部《2000 年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则(修改稿)》中己经明确提出:“大力推动应用户外计量(含水、电、暖、燃气表技术)和产品的研究开发。因此，为适应市场经济体制运作的要求，同时满足住户对家居生活自动化、安全化、舒适化的要求，需要设计一种合理的、准确的计量用户的用热量的装置即智能热能表，实现无人抄表，使得住宅小区各住户的热、水、电、气等表具能够自动计量并将数据远传至物业管理中心，由管理中心统一对各表数据进行录入，然后对数据进行相应的处理，有效提高物业管理的自动化程度和水平。
1.2 国内外研究现状及发展水平
1.2.1国内外热能表现状
在西方国家，热能是以商品进入市场的。欧洲热计量法规虽各有差异，
但基本上每个热用户都安装热计量仪表，并按用户使用的热能收费。德国的法律最为严格完备，规定每栋楼必须安装热能表，每组换热器必须安装温控阀和热计量装置。目前供暖系统的供热能计量主要有以下两种方法：
（1）热分配表法
热分配表法是国外若培·卡彻公司研制的间接热能测量法，在双管供暖系统的每组散热器上，安装温控阀和盛有某种特定液体介质的热表，表中的液体介质因接受散热器的热能而蒸发，以整个采暖季蒸发的多少来换算出该组散热器的耗热能。需将散热器根据其热媒温度、几何形状、材质构造、连接方式、安装条件等因素分成不同的组型，并在实验室中预先确定出各组型散热器的热量换算特性系数，然后据此进行该组型散热器的耗热能计算。
其优点是可直接用于现有双管供暖系统的热皿计量，但各组型散热器的特性系数常由该供热企业的实验室标定，技术垄断性强，热能计量透明度低，而且又是以每组散热器为计量单元，不是以房间为单位进行计量，企业和用户都觉得不便，加上价格昂贵，在目前国情下难以推广应用。
（2）热能计量法
集中供热系统的热计量是通过热能表（俗称热表）来实现，实时测量供回水管道中热媒的瞬时流量及温差，得到用户在一段时间内的耗用热能。由三个部分组成：流量计，用以测量流经热交换系统的热媒流量；温度传感器，测量进水和回水温度；积分仪，根据与其相连的流量计和温度传感器提供的流量和温度数据，再经过密度和热焓值的补偿及积分计算，才能得到热能值。按照工作原理，热能表可分为叶轮（机械）式、电磁式、超声波式等种类。世界法定计量组织 OIMLR75 和欧共体 EN1434 标准推荐使用机械式、电磁式和超声波式三种热能表，其中机械式热表因其经济、维修方便和对工作条件的要求相对不高，在热水管网的热计量中占据主导地位。
国内外热能表存在的问题:
1）欧洲表热能积分计算仪一律采取的是 K 系数补偿的方式， K 系数
的取值在进水和回水上是不同的，一般规定要安装在回水管道上，即流量计只能测回水的流量。若用户盗用热水，热能计量结果反而减少。
2）欧洲热能表采用的测温元件是 PT100 和 PT5OO，引出电缆的导线电阻在1Ω时可能带来 1%～2%的误差,因此务必严格规定许可的电缆长度。而如果采用了PT1000,相同电缆的导线电阻可能引起的误差减小到 0.1%～0.2%以下。采用PT1000 不仅提高了热能表的精度,而且为热能表的安装(供、回水管道相距较远时),提供了更便利的条件。
3）热能表既应能测量供热系统的供热能，也应能测量供冷系统的吸热能，但现在国内外市场上大多为测热表，因此需研制冷热两用表。
4）热能是依据热载体的质量和进回水热焓的差值计算的，而现在所用流量计测的是体积流量，必须根据温度和压力修正才能得到载体质量，否则误差可能达到 10％以上
1.2.2虚拟仪器技术以及国内外研究现状
虚拟仪器是一个新型的概念，是计算机技术在仪器仪表领域的应用所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类，它是计算机硬件资源、仪器测控硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面的软件之间的有效结合。它以微型计算机为仪器统一的硬件平台，将测试仪器的功能和形象逼真的仪器面板、控件等形成相应的软件并以文件的形式存放于机内的软件库中，同时在计算机的总线槽内配以对应的可实现数据交换的模块化硬件接口卡，若是库内仪器测试功能、仪器控件的软件和由接口卡输入至机内的数据，在计算机系统管理器的统一指挥和协调下运行，便构成一类全新概念的仪器——虚拟式仪器。这是一种功能意义上的而非物理意义上的仪器概念，其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口和测控仪器。在这里，软件是其关键。由于虚拟式仪器的测试功能、面板控件都实现了软件化，故虚拟式仪器被认为是“软件即是仪器”，这是对仪器概念的延伸，是仪器领域中的一场
革命。
目前机电一体化以及机械工业自动化和电子工业自动化己经成为当今世界最热门的技术发展方向之一，其进程有利地带动了诸如自动测试系统领域的发展，与传统的技术相比，虚拟仪器技术从设计开发到用户使用都具有很多优点。随着计算机和微电子技术的发展，虚拟仪器很有可能成为下一代的仪器标准。因此在机电工业的自动化进程中，应充分重视虚拟仪器技术的作用。
2 虚拟仪器技术及其应用
2.1虚拟仪器概述
虚拟仪器 (Virtual Instrument，简称VI)，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标点击虚拟面板，就可操作这台计算机系统硬件平台，就如同使用一台专用的测量仪器。虚拟仪器是一种计算机仪器系统，它利用PC机显示器(CRT)的显示功能模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用PC机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，由I\O接口设备完成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能。图2.1反映了常见的虚拟仪器方案。
图2.1常
见的虚拟仪器方案
“虚拟”二字主要包含两方面的含义:
(l)虚拟仪器的面板是虚拟的。
虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的。如由各种开关、按键、显示器等实现仪器电源的“通”、“断”；被测信号“输入通道”、“放大倍数”等参数设置;测量结果的“数值显示”、“波形显示”等。
(2)虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的。
在以PC机为核心组成的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪器的测试功能，而且可以通过不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能，因此有在硬件平台确定后“软件就是仪器”的说法。它体现了测试技术与计算机技术深层次的结合。
2.2虚拟仪器的分类
虚拟仪器的分类方法可以有很多种，但随着微机的发展和采用总线方式的不同，虚拟仪器大体可分为以下六种类型。
(l)PC总线一插卡型虚拟仪器。这种方式借助于插入计算机内的板卡(数据采集卡、图像采集等)与专用的软件，如LabVIEW，LabWindows/CVI 或通用编程工具Visual C++和VisualBasic等相结合，可以充分地利用计算机的总线、机箱、电源及软件的便利。但是该类虚拟仪器受普通PC机机箱结构和总线类型限制，并且存在电源功率不足，还有机箱内部的噪声电平较高，插槽数目较少，插槽尺寸小，机箱内无屏蔽等缺点。该类虚拟仪器曾有ISA总线和PCI总线两大品种，但目前ISA总线的虚拟仪器已经基本淘汰，而PCI总线的虚拟仪器广为应用，只是价格比较昂贵。
(2)GPIB总线方式的虚拟仪器。GPIB也称HPIB或IEEEA88总线，最初是由HP公司开发的仪器总线。该类虚拟仪器可以说是虚拟仪器早期的开发阶段，它的出现使电子测量由独立的单台手工操作向大规模自动测试系统发展。典型的GPIB系统由一台PC机、一块GPIB接口卡和若干台带有GPIB 接口的仪器通过GPIB电缆连接而成。在标准情况下，一块GPIB接口卡可连接多达14台仪器，电缆长度可达40m。GPIB技术可用于计算机实现对仪器的操作和控制，代替传统的人工操作方式;可以很方便地把多台仪器组合起来，形成自动测量系统。GPIB测量系统的结构和命令简单，主要应用于台式仪器，适合于精确度要求高的，但不要要求对计算机高速传输状况时应
用。
(3)并行口式虚拟仪器。最新发展的一系列可连接到计算机并行口的测试装置，把仪器硬件集成在一个数据采集盒内。仪器软件装在计算机上，通常可以完成各种测量、测试仪器的功能，如可以组成数字存储示波器、频谱分析仪、逻辑分析仪、任意波形发生器、频率计、数字万用表、功率计、程控稳压电源、数据记录仪和数据采集器。
(4)PXI总线方式虚拟仪器。PXI总线方式是在PCI总线内核技术基础上增加了成熟的技术规范和要求形成的，包括多板同步触发总线的技术，增加了用于相邻模块的高速通信的局域总线。PXI具有高度可扩展性。PXI具有8个扩展槽，通过使用PCI-PCI桥接器，可扩展到256个扩展槽。对于多机箱系统，现在则可利用MXI接口进行连接，将PCI总线扩展到20Om远。而台式机PCI系统只有3- 4个扩展槽。把台式PC机的性能价格比和PCI总线面向仪器领域的扩展优势结合起来，将形成未来的虚拟仪器平台。
(5)VXI总线方式虚拟仪器。VXI总线是一种高速计算机总线VME总线在VI领域的扩展。它具有稳定的电源、强有力的冷却能力。由于它的标准开放，结构紧凑，数据吞吐能力强，定时和同步准确，模块可重复利用，还有众多仪器厂家支持的优点，很快得到广泛的应用。经过十多年的发展，VXI 系统的组建和使用越来越方便，尤其是组建大、中规模自动测量系统以及对速度、精度要求高的场合，并有其他仪器无法比拟的优势。然而，组建VXI 总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造价比较高。
(6)用于笔记本电脑的基于PCMCIA总线的虚拟仪器系统和基于USB的方便插拔的虚拟仪器系统。另外，基于网络的虚拟仪器系统的发展也很迅猛。
2.3虚拟仪器的系统组成
2.3.1虚拟仪器硬件系统组成
虚拟仪器系统是一种由计算机操作控制的模块化仪器系统，主要由通用
仪器硬件平台和应用软件两大部分构成。构成虚拟仪器的硬件平台有两部分:
图2.2虚拟仪器的硬件构成方式
(l)计算机
一般为一台PC机或者工作站，这是硬件平台的核心。
(2)I/O接口设备
I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、A\D转换。不同的总线有其相应的I\O接口硬件设备，如利用PC机总线的数据采集卡(DAQ)，GPIB总线仪器、VXI总线仪器、串行总线仪器等。由图2.2可知，无论哪种VI系统，都是将仪器硬件搭载到PC机或工作站等各种计算机平台加上应用软件而构成的。因此，VI的发展己经完全跟上计算机技术的发展步伐，同时也显示出VI的灵活性与强大的生命力。
1)PC-DAQ系统:以数据采集板、信号调理电路和计算机为仪器硬件平台组成的插卡式虚拟仪器系统。采用计算机本身的总线PCI或ISA，故将数据
采集卡/板(DAQ)插入计算机空槽中即可。
2)GPIB系统:以GPIB标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。
3)VXI系统:以VXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。
4)PXI系统:以PXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。
5)串口系统:以Serial标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。
无论上述哪种VI系统，都是通过应用软件将仪器硬件与通用计算机相结合。其中，PC- DAQ测量系统是构成VI的最基本的方式，也是最廉价的方式。
2.3.2虚拟仪器软件系统组成
虚拟仪器软件由两大部分构成，如图2.3所示。
(l)应用程序。它包含两个方面的程序:
图2.3虚拟仪器软件构成
1)实现虚拟面板功能的前面板软件程序。
2)定义仪器测试功能的流程图软件程序。
(2)I/O接口仪器驱动程序。这类程序用来完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信。
NI的虚拟仪器的开发平台助LabVIEW作为目前国际上唯一的编译性图形化编程语言，把复杂的语言编程简化为用菜单或图表提示的方法选择功能，并用线条把各种功能连接起来的图形编程方式。LabVIEW中编写的源代码接近程序流程图。除了具备其他语言所提供的常规函数外，LabVIEW中还集成了大量的生成图形界面的模板以及多种硬件设备驱动功能(包括RS232，GPIB，VXI，数据采集板卡)，另外还提供了几十家仪器厂商的源码级仪器驱动程序，为用户开发仪器控制系统时节省大量的编程时间。将LabVIEW 编程环境应用于仪器仪表测试领域有它的优越性:
1)LabVIEW具有友好的用户界面:由于测试人员需要通过不同的按钮及控制方式来进行测试，同时还需要通过不同的曲线和颜色来显示经过科学计算及分析出的测试结果，因而通过这种图形化的编程方式可以更直观有效的完成测试任务。
2)LabVIEW不仅是一种图形化的编程语言，更是一种图形编程环境。LabVIEW具有和常规编程语言等价的语言能力，包含了基本的数据类型、数据结构、程序控制结构、函数库等要素。同时还提供了两种运行状态，即编辑状态(Edit)和运行状态(Run)，给出了多种调试方法，如数据流动态显示等，从而将系统的开发与运行环境有机地统一起来。
3)LabVIEW拥有丰富的仪器驱动库及统计分析库，因而特别适合仪器仪表测试领域的数据采集及分析。
4)LabVIEW具有很强的数据统计和分析功能。
这些软件开发工具为用户设计虚拟仪器应用软件提供了最大限度的方便条件与良好的开发环境。综合这些开发平台的优缺点，本课题采用的是NI公司的图形化虚拟仪器开发平台LabVIEW8.2。
3系统总体规划
3.1 系统总体设计
整个系统由物业管理中心PC 机及管理软件、采集器和用户热能表等组成，其中物业管理中心PC 机通过 RS-485/RS-232 转换接口与各采集器通信，完成对采集器送来的各用户热能表数据的加工处理、报表生成，对采集器中的仪表数据进行远程监测、召唤和用户管理；采集器为单片机应用系统，接收用户热能表送来的数据和工作状态信息，并负责 PC 机和各用户热能表之间信息的传递；热能表进行各种消耗能源的计量与显示，采集器实现计量数据的转换和采集。
采集器由单片机系统构成。采集器定时或实时巡检各户机，接收各表具送来的数据信息和工作信息。采集器利用RS-485串行接口完成与 PC 机通信或与下位机的各表具通信的功能。智能热能表(或采集器)安装于每个用户家中，包括流量传感器、温度传感器、单片机系统等部分，其原理框图见第四章。流量传感器用以检测热媒的流量，两只温度传感器分别测量供暖装置的进水温度和回水温度。三个信号在单片机中进行处理和积算后得到用户的耗用热能。
3.2热量计算方法
当热媒以一定温度从进水管流入一个热交换器（散热片、换热器等），用户在通过热交换而获取热量的同时，热媒便以较低(高)的温度从回水管流出。在一定的时间内，用户所获得的热量可以下列方程计算出：
T KV V ）T -T （K Q out in ?==(3.1)
式中：Q-热交换的热量；
K ——热水比重、热焓修正系数；
ΔT ——进、回水温度差；
V ——流过供热系统的热水流量。
引入修正系数 K 是因为进水（或回水）温度不同，即使在进回水温差相同的条件下，从流进系统等量热水中获得的热量也是不同的，此外相同体积的比重是随水温变化的。
由式(3.1)可知,交换热量大小主要由流量 V 和温差ΔT 确定。由于供暖系统的负荷是季节性的,其大小随室外温度的变化而变化。同时,为了保证供暖质量,防止水压失调,又要求供暖系统分阶段改变流量调节运行。因此,系统中热交换的热量的两个参数 V 和ΔT 都是变量,其大小应由积分计算得到,即
dt ）T ,(Q 0?=?t V f (3
实际测量时,假设测量的时间间隔 dt 很小,则水温变化也很小,可近似认为温差ΔT 为一定值,因此积分计算可由累加和求得：
n 1-n n
1i i n q Q q Q +==∑
=(3.3)
i
i i V T K q ??=(3.4) i V ?——第 i 次测量的瞬时流量；
i T ?——第 i 次测量的瞬时温差
i q ——第 i 次测量的瞬时用热量；
Q ——n 次测量所得的累积用热量
实际测量时，可以定时间间隔 dt 进行测量，也可以定瞬时流量进行测量，第二种方法具体来讲就是当流量测量仪计量到一定量的水量流过时就对进、回水管道中的水温之差进行一次测量，按式(3.4)计算出 ，并对累计
用热量进行一次累加计算，一定的水量可由程序设定。显然，定流量测量方法比定时间间隔测量更为简便，而且在水流量大时测量间隔较短，水流量小时测量间隔长，可保证热量计量精确。因此，本系统采用定流量的方法进行测量。
3.3 流量的测量
3.3.1 流量的概念
单位时间内通过流动的流体中任意一横截面的流体数量，称为“瞬时流量”，用 q 表示；在一定的时间间隔内流过该截面的流体总量，称为“累积总量”，用Q 表示。两者之间的关系是：
?=21t Q t qdt
(3.5)
根据计算流体数量的办法或单位不同，可分为质量流量(表示为 ，单位为
Kg/h)和体积流量(表示为 ，单位为h /m 3)。两者之间的关系是：
v m q q ρ=(3.6)
ρ为流体的密度，随流体的温度、压力而变化的。与之相对应，累积总量Q 也可分为累积总质量 (单位为 Kg)及累积总体积 (单位为3
m ) 。
质量流量不受温度或密度等流体诸条件的影响，但由于不容易测定，所以一般是先测定体积流量，必要时加以密度修正，然后求质量流量。流量测定大致可分为两大类，即直接测定流量的方式和先求流速再通过流速乘以横截面积来求流量等方式。由于流量测量仪表比温度、压力仪表受介质特性的影响要突出的多，流体的粘度、腐蚀性、导电性的不同都对流量测量仪表有不同的要求，因此，要根据科研和生产的具休目的，合理选用原理和仪器。
3.3.2 流量传感器的分类
按照测量的方法可分为速度式、容积式和质量式流量传感器。
(1)速度式传感器以测量流体在管道内的速度作为测量依据，有差压式、转子式、机械式、电磁式、靶式、超声波式和涡街式流量传感器等。
(2)容积式传感器以单位时间内所排出流体的固定容积的数量作为测量依据，有椭圆齿轮式、活塞式、腰轮和刮板式流量传感器等。
(3)质量式传感器是一种以测量流过的质量为依据，有惯性力式质量流量传感器和补偿式质量流量传感器。
3.3.3流量传感器的选择
集中供热供冷计费中常用的流量传感器主要有电磁及超声波流量传感器、机械式流量传感器和压差式流量传感器几大类。
（1）、超声波流量传感器
超声波流量传感器是非接触式测量流量的传感器。利用超声波在流体中的传播特性来测量流体的流速和流量，通常测量超声波在顺流与逆流中的传播速度差。它没有插入被测流体管道的部件，故没有压头损失；传感器不与流体接触，对腐蚀性很强的流体也同样可准确测量。传感器可在管外壁安装，故安装和检修时对流体流动和管道都无影响。其缺点为造价太贵。
（2）、电磁流量传感器
电磁流量传感器是测量导电性流体流量的传感器。根据法拉第电磁感应定理，导体在磁场中运动并切割磁力线时，导体中将产生感应电势，电磁流量传感器正是基于这个原理工作的。传感器无阻流元件，阻力损失极微，流场影响小，精确度高，可以测量含有固体颗粒或纤维的液体、腐蚀性及非腐蚀性液体。
（3）、差压式流量传感器
差压式(也称节流式)流量传感器利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。它是工业生产中测量流量最成熟、最常用的传感器。
（4）机械式流量传感器：从叶轮形式可以分成以下五种流量计：1)单束旋翼式 2)多束旋翼式 3)垂直螺翼式 4)水平螺翼式 5)涡轮式超声波流量传感器的测量精度高，使用寿命长，虽然价格较贵，但将来应有一定的前途。四种传感器中，机械式流量传感器因其价格便宜、维修方便和对工作条件的要求相对不高，使得现在世界上 80%以上的集中供热供冷计费系统的流量计量装置采用的是机械式流量传感器。其具有以下的优点：
1)压损小，量程比大：由于其他原理的传感器需要较高的启动流速，安装时需要大幅度地缩径，造成很大的压损。由于机械式流量传感器的启动流速小，故量程比(Qmax：Qmin)可达 40：1 甚至 480：1。
2)测量精度高，抗干扰性好：超声波和电磁式流量传感器的测量精度受水质和管道形状的影响很大。当管网中有微小的焊渣和其它颗粒时，管道中的超声波和电磁信号会被严重扰乱。管道振动和周围电磁波强度对非机械式流量传感器的正常工作都有影响，而机械式流量传感器有良好的适应性和测量精度。
3)安装维修方便：机械式传感器安装时，直管段要求较低，可以选择水平或垂直位置安装。当传感器发生故障，维修十分方便。
4)结构简单、生产批量大，价格比其它原理的流量传感器低廉得多。
系统设计中，智能热能表需要测量瞬时流量，若流量测量仪的输出是与流量成正比的频率信号，就可以通过计数器简单的得到累计值。由于流量测量仪需安装在每个暖气用户家中的供暖管道上，要考虑到成本及工艺等问题。
鉴于以上原因，系统选用的是机械式流量传感器。具体型号为可远传脉冲水表：当流体冲击叶轮旋转时，叶轮的转速与瞬时流量成正比，一段时间内的转速与该时间段内的累积总流量成正比。水表全部材料均采用高强度，耐腐蚀，耐高温，耐磨损材料，能长久承受高温高压。量程大，计量准确，灵敏度高，低启动水流性能，低压头损失，可靠耐用，调整维修简易方便。