一種超聲波流量測量裝置的製作方法
2023-10-10 23:19:29 1
專利名稱：一種超聲波流量測量裝置的製作方法
技術領域：
一種超聲波流量測量裝置技術領域[0001]本實用新型涉及流量測量裝置，特別涉及一種超聲波流量測量裝置。
背景技術：
[0002]傳統的超聲波流量測量是採用時差法，典型的應用如戶用熱量表。由於時差法測量的是微小時間差，從幾納秒到幾百納秒，所以要求電子電路測量時間的解析度在皮秒級，否則難以保證流量測量精度。要實現這麼高的時間解析度，對於現代電子電路來說則是十分困難的。實用新型內容[0003]本實用新型要解決的技術問題是如何提供一種通過超聲波來檢測管道內流體的流量，進而提高流體測量的精度。[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種超聲波流量測量裝置，包括:流體管道、同步脈衝發生器，至少兩個超聲波發射器，單通道超聲波接收器，雙通道發送/接收開關、至少兩個超聲波換能器、單片機、回波檢測器；[0005]其中，所述超聲波發射器分別與所述同步脈衝發生器連接；所述同步脈衝發生器與所述單片機連接；所述超聲波換能器分別安裝於所述流體管道的入口和出口處；所述超聲波發射器分別與所述流體管道入口處和出口處的所述超聲波換能器的連接；所述雙通道發送/接收開關連接在所述至少兩個超聲波發射器之間，且與所述單片機連接；所述流體管道入口處和出口處的所述超聲波換能器分別與所述單通道超聲波接收器連接；所述單通道超聲波接收器與所述回波檢測器連接。[0006]優選地，進一步包括:溫度傳感器，分別設置在所述流體管道入口處和出口處。[0007]與現有技術相比，本實用新型能將超聲波在流體中順流或逆流的傳播時間轉化為頻率測量，通過計算獲得正比於流體流速的頻率差時間的導數就是頻率差，頻差測量具有很高的流量解析度，很容易實現二級流量精度要求，進而提到了流體測量的精度以及工作效率。
[0008]為了更清楚地說明本實用新型實施例和現有技術中的技術方案，下面將對實施例和現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。[0009]圖1是本實用新型提供的一種超聲波流量測量裝置的結構框圖。
具體實施方式
[0010]下面將接合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。[0011]請參考圖1所示，圖1是本實用新型提供的一種超聲波流量測量裝置的結構框圖。[0012]本實用新型提供的一種超聲波流量測量裝置，包括:流體管道、同步脈衝發生器，至少兩個超聲波發射器，單通道超聲波接收器，雙通道發送/接收開關、至少兩個超聲波換能器、單片機、回波檢測器；[0013]其中，所述超聲波發射器分別與所述同步脈衝發生器連接；所述同步脈衝發生器與所述單片機連接；所述超聲波換能器分別安裝於所述流體管道的入口和出口處；所述超聲波發射器分別與所述流體管道入口處和出口處的所述超聲波換能器的連接；所述雙通道發送/接收開關連接在所述至少兩個超聲波發射器之間，且與所述單片機連接；所述流體管道入口處和出口處的所述超聲波換能器分別與所述單通道超聲波接收器連接；所述單通道超聲波接收器與所述回波檢測器連接。[0014]具體地，所述單片機控制同步脈衝發生器產生一同步脈衝信號，分別發送給所述超聲波發射器；所述單片機控制雙通道發送和接收開關，使所述超聲波發射器接收或者發送的同步脈衝信號。將所述超聲波換能器檢測到的流體脈衝信號與所述超聲波換能器接收到的同步脈衝信號通過計算獲得正比於流體流速的頻率差時間的導數，而獲得頻率差。根據該頻率差更有效的掌握管道內流體的流量。[0015]本實用新型提供的一種超聲波流量測量裝置，能將超聲波在流體中順流或逆流的傳播時間轉化為頻率測量，通過計算獲得正比於流體流速的頻率差時間的導數就是頻率差。由於測量的頻率差是從幾十mHz到幾百Hz，因此頻差測量具有很高的流量解析度，很容易實現2級流量精度要求。[0016]因此，本實用新型有效的提高了管道內流體的測量精度，並且提高了工作效率。[0017]此外，該裝置額外提供了兩路溫度測量，使用配對鉬電阻溫度傳感器，可以測量進水和回水溫度以及溫度差。測量的流量和溫度數據通過SPI總線輸出到外部設備，如熱量計算器或流量計算器。[0018]以上所述僅為本實用新型提供的一種超聲波流量測量裝置的優選實施方式，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。該實施例中的部件數量並不局限於實施例中所採用的方式，任何在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權利要求保護範圍之內。
權利要求1.一種超聲波流量測量裝置，其特徵在於，包括:流體管道、同步脈衝發生器，至少兩個超聲波發射器，單通道超聲波接收器，雙通道發送/接收開關、至少兩個超聲波換能器、單片機、回波檢測器； 其中，所述超聲波發射器分別與所述同步脈衝發生器連接；所述同步脈衝發生器與所述單片機連接；所述超聲波換能器分別安裝於所述流體管道的入口和出口處；所述超聲波發射器分別與所述流體管道入口處和出口處的所述超聲波換能器的連接；所述雙通道發送/接收開關連接在所述至少兩個超聲波發射器之間，且與所述單片機連接；所述流體管道入口處和出口處的所述超聲波換能器分別與所述單通道超聲波接收器連接；所述單通道超聲波接收器與所述回波檢測器連接。
2.根據權利要求1所述的一種超聲波流量測量裝置，其特徵在於，進一步包括:溫度傳感器，分別設置在所述流體管道入口處和出口處。
專利摘要本實用新型提供一種超聲波流量測量裝置，包括流體管道、同步脈衝發生器，至少兩個超聲波發射器，單通道超聲波接收器，雙通道發送/接收開關、至少兩個超聲波換能器、單片機、回波檢測器；其中，超聲波發射器分別與同步脈衝發生器連接；同步脈衝發生器與單片機連接；超聲波換能器分別安裝於流體管道的入口和出口處；超聲波發射器分別與流體管道入口處和出口處的超聲波換能器的連接；雙通道發送/接收開關連接在至少兩個超聲波發射器之間，且與單片機連接；流體管道入口處和出口處的超聲波換能器分別與單通道超聲波接收器連接；單通道超聲波接收器與回波檢測器連接，進而提高流體流量測量的精度。
文檔編號G01F1/66GK202974355SQ201220614789
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者楊留印, 趙秀麗, 楊光 申請人:北京華運電利載波技術有限公司