超聲都卜勒明渠流量計的製作方法
2023-04-27 20:05:46
專利名稱：超聲都卜勒明渠流量計的製作方法
技術領域：
所屬領域本實用新型屬於一種明渠流量測量儀表，特別涉及一種用一套儀表可對多達八個不同層面的明渠流速進行檢測，並通過程序分析後，計算出準確的平均流速，從而實現速度面積法流量測量的超聲都卜勒明渠流量計。
背景技術：
目前國內外明渠流量計多採用傳統的堰槽法，這種堰槽法是通過堰槽阻水所產生的液位變化來測量明渠的流量，存在著測量範圍小，精度低的弊端。用速度面積法進行流量測量是科學經典的方法，由於受到技術的局限，明渠平均流速的測量是影響明渠測量採用這一科學方法的關鍵技術。
發明內容
本實用新型的目的就在於克服上述技術中存在的不足，從而提供一種採用八聲道潛水型都卜勒流速測量技術來實現速度面積法科學測量的超聲都卜勒明渠流量計。
本實用新型的技術方案是一種超聲都卜勒明渠流量計，其特徵在於由單片機、切換控制電路、測量電路和超聲都卜勒流速變送器和液位計組成；單片機的輸出端與切換控制電路的輸入端連接，切換控制電路的輸出端分別與若干個超聲都卜勒流速變送器和若干個液位變送器的輸入端連接；超聲都卜勒流速變送器的傳感元件中嵌入測量電路，超聲都卜勒流速變送器的輸出端通過該測量電路與單片機連接；所述切換控制電路的輸出端連接八組超聲都卜勒流速變送器。
所述超聲都卜勒流速變送器與主機之間傳輸直流和低頻信號。
所述測量電路由信號放大電路、施密特觸發電路和光電隔離電路依次串聯組成。
本實用新型的優點是本設計是用一套儀表對明渠多個不同層面進行超聲都卜勒流速測量，而且變送器與主機之間採用直流和低頻信號傳輸，因此信號的穩定性、可靠性大大提高，主機與檢測管道之間距離可達到三百米，結合液位測量來實現速度面積法的科學測量，從而使明渠流量測量更準確更經濟實用。
本專利比傳統的堰槽明渠流量計更科學更準確，特別適合各種農業水利及水廠進水和環保排放的流量計量，具有性能價格比高、安裝使用方便的特點。
本實用新型的工作原理為切換控制電路根據單片機指令對多達八組的超聲都卜勒流速變送器進行巡迴檢測，並將各組的檢測數據進行分析後計算出平均流速和流量，然後進行存貯、顯示和輸出。該超聲都卜勒流速變送器，在傳感元件中將檢測元件和測量電路一體化從而形成新型的超聲都卜勒流速變送器，變送器與主機之間傳輸直流和低頻信號，傳輸距離可達三百米。
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型控制程序框圖；圖3為測量電路的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示一種超聲都卜勒明渠流量計，由單片機、切換控制電路、測量電路和八組超聲都卜勒流速變送器及液位變送器組成。單片機的輸出端與切換控制電路的輸入端連接，切換控制電路的輸出端分別與超聲都卜勒流速變送器和液位變送器的輸入端連接；超聲都卜勒流速變送器的傳感元件中嵌入測量電路，超聲都卜勒流速變送器的輸出端通過該測量電路與單片機連接；如圖3所示所述測量電路由信號放大電路P1、施密特觸發電路P2和光電隔離電路P3依次串聯組成。
本設計一套流量計可接入多達八組超聲都卜勒流速變送器，對明渠的不同層面進行流速測量。切換控制電路根據單片機的指令分別將電源和模擬輸入電路切換到相應的超聲都卜勒流速變送器及液位變送器上，使超聲都卜勒流速變送器和液位變送器進入工作狀態，測量電路中的信號放大電路P1接收來自超聲流量變送器的信號並放大後輸出給施密特觸發器P2，P2將信號轉換為標準TTL電頻，再經光電隔離電路P3後輸出給單片機作為流量測量的採樣信號。單片機對該檢測數據分析後，計算出明渠流量進行存貯、顯示和輸出。。
本實用新型的工作過程為(如圖2所示)單片機初始化以後，即對超聲都卜勒流速變送器和液位變送器進行巡迴檢測，計算出瞬時流量，累積流量，並存儲顯示和輸出。巡迴檢測的通道數可由按鍵輸入。當檢測達到設定的通道後，再回到第一通道重新巡迴檢測。在工作過程中，可隨時操作按鍵進入人機對話狀態輸入參數。
權利要求1.一種超聲都卜勒明渠流量計，其特徵在於由單片機、切換控制電路、測量電路和超聲都卜勒流速變送器和液位計組成；單片機的輸出端與切換控制電路的輸入端連接，切換控制電路的輸出端分別與若干個超聲都卜勒流速變送器和若干個液位變送器的輸入端連接；超聲都卜勒流速變送器的傳感元件中嵌入測量電路，超聲都卜勒流速變送器的輸出端通過該測量電路與單片機連接。
2.根據權利要求1所述的超聲都卜勒明渠流量計，其特徵在於所述切換控制電路的輸出端連接八組超聲都卜勒流速變送器。
3.根據權利要求1所述的超聲都卜勒明渠流量計，其特徵在於所述超聲都卜勒流速變送器與主機之間傳輸直流和低頻信號。
4.根據權利要求1所述的超聲都卜勒明渠流量計，其特徵在於所述測量電路由信號放大電路、施密特觸發電路和光電隔離電路依次串聯組成。
專利摘要一種超聲都卜勒明渠流量計，由單片機、切換控制電路、測量電路和超聲都卜勒流速變送器和液位計組成；單片機的輸出端與切換控制電路的輸入端連接，切換控制電路的輸出端分別與若干個超聲都卜勒流速變送器和若干個液位變送器的輸入端連接；超聲都卜勒流速變送器的輸出端通過測量電路與單片機連接。本實用新型的優點是用一套主機就能對多達八個不同明渠流體層面進行流速檢測，並通過程序分析準確得出明渠平均流速，從而與液位和渠寬相乘實現面積速度法的明渠流量測量。本專利比傳統的堰槽明渠流量計更科學更準確，特別適合各種農業水利及水廠進水和環保排放的流量計量，具有性能價格比高、安裝使用方便的特點。
文檔編號G01F1/66GK2852066SQ20052012295
公開日2006年12月27日 申請日期2005年11月4日 優先權日2005年11月4日
發明者欒繼軍 申請人:欒繼軍