專利名稱：一種超聲波流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種超聲波流量測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及流量測(cè)量裝置，特別涉及一種超聲波流量測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
[0002]傳統(tǒng)的超聲波流量測(cè)量是采用時(shí)差法，典型的應(yīng)用如戶用熱量表。由于時(shí)差法測(cè)量的是微小時(shí)間差，從幾納秒到幾百納秒，所以要求電子電路測(cè)量時(shí)間的分辨率在皮秒級(jí)，否則難以保證流量測(cè)量精度。要實(shí)現(xiàn)這么高的時(shí)間分辨率，對(duì)于現(xiàn)代電子電路來說則是十分困難的。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何提供一種通過超聲波來檢測(cè)管道內(nèi)流體的流量，進(jìn)而提高流體測(cè)量的精度。[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種超聲波流量測(cè)量裝置，包括:流體管道、同步脈沖發(fā)生器，至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器，單通道超聲波接收器，雙通道發(fā)送/接收開關(guān)、至少兩個(gè)超聲波換能器、單片機(jī)、回波檢測(cè)器；[0005]其中，所述超聲波發(fā)射器分別與所述同步脈沖發(fā)生器連接；所述同步脈沖發(fā)生器與所述單片機(jī)連接；所述超聲波換能器分別安裝于所述流體管道的入口和出口處；所述超聲波發(fā)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(fā)送/接收開關(guān)連接在所述至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器之間，且與所述單片機(jī)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(cè)器連接。[0006]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括:溫度傳感器，分別設(shè)置在所述流體管道入口處和出口處。[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能將超聲波在流體中順流或逆流的傳播時(shí)間轉(zhuǎn)化為頻率測(cè)量，通過計(jì)算獲得正比于流體流速的頻率差時(shí)間的導(dǎo)數(shù)就是頻率差，頻差測(cè)量具有很高的流量分辨率，很容易實(shí)現(xiàn)二級(jí)流量精度要求，進(jìn)而提到了流體測(cè)量的精度以及工作效率。


[0008]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0009]圖1是本實(shí)用新型提供的一種超聲波流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0010]下面將接合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0011]請(qǐng)參考圖1所示，圖1是本實(shí)用新型提供的一種超聲波流量測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。[0012]本實(shí)用新型提供的一種超聲波流量測(cè)量裝置，包括:流體管道、同步脈沖發(fā)生器，至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器，單通道超聲波接收器，雙通道發(fā)送/接收開關(guān)、至少兩個(gè)超聲波換能器、單片機(jī)、回波檢測(cè)器；[0013]其中，所述超聲波發(fā)射器分別與所述同步脈沖發(fā)生器連接；所述同步脈沖發(fā)生器與所述單片機(jī)連接；所述超聲波換能器分別安裝于所述流體管道的入口和出口處；所述超聲波發(fā)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(fā)送/接收開關(guān)連接在所述至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器之間，且與所述單片機(jī)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(cè)器連接。[0014]具體地，所述單片機(jī)控制同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一同步脈沖信號(hào)，分別發(fā)送給所述超聲波發(fā)射器；所述單片機(jī)控制雙通道發(fā)送和接收開關(guān)，使所述超聲波發(fā)射器接收或者發(fā)送的同步脈沖信號(hào)。將所述超聲波換能器檢測(cè)到的流體脈沖信號(hào)與所述超聲波換能器接收到的同步脈沖信號(hào)通過計(jì)算獲得正比于流體流速的頻率差時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，而獲得頻率差。根據(jù)該頻率差更有效的掌握管道內(nèi)流體的流量。[0015]本實(shí)用新型提供的一種超聲波流量測(cè)量裝置，能將超聲波在流體中順流或逆流的傳播時(shí)間轉(zhuǎn)化為頻率測(cè)量，通過計(jì)算獲得正比于流體流速的頻率差時(shí)間的導(dǎo)數(shù)就是頻率差。由于測(cè)量的頻率差是從幾十mHz到幾百Hz，因此頻差測(cè)量具有很高的流量分辨率，很容易實(shí)現(xiàn)2級(jí)流量精度要求。[0016]因此，本實(shí)用新型有效的提高了管道內(nèi)流體的測(cè)量精度，并且提高了工作效率。[0017]此外，該裝置額外提供了兩路溫度測(cè)量，使用配對(duì)鉬電阻溫度傳感器，可以測(cè)量進(jìn)水和回水溫度以及溫度差。測(cè)量的流量和溫度數(shù)據(jù)通過SPI總線輸出到外部設(shè)備，如熱量計(jì)算器或流量計(jì)算器。[0018]以上所述僅為本實(shí)用新型提供的一種超聲波流量測(cè)量裝置的優(yōu)選實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。該實(shí)施例中的部件數(shù)量并不局限于實(shí)施例中所采用的方式，任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超聲波流量測(cè)量裝置，其特征在于，包括:流體管道、同步脈沖發(fā)生器，至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器，單通道超聲波接收器，雙通道發(fā)送/接收開關(guān)、至少兩個(gè)超聲波換能器、單片機(jī)、回波檢測(cè)器； 其中，所述超聲波發(fā)射器分別與所述同步脈沖發(fā)生器連接；所述同步脈沖發(fā)生器與所述單片機(jī)連接；所述超聲波換能器分別安裝于所述流體管道的入口和出口處；所述超聲波發(fā)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(fā)送/接收開關(guān)連接在所述至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器之間，且與所述單片機(jī)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(cè)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波流量測(cè)量裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括:溫度傳感器，分別設(shè)置在所述流體管道入口處和出口處。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種超聲波流量測(cè)量裝置，包括流體管道、同步脈沖發(fā)生器，至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器，單通道超聲波接收器，雙通道發(fā)送/接收開關(guān)、至少兩個(gè)超聲波換能器、單片機(jī)、回波檢測(cè)器；其中，超聲波發(fā)射器分別與同步脈沖發(fā)生器連接；同步脈沖發(fā)生器與單片機(jī)連接；超聲波換能器分別安裝于流體管道的入口和出口處；超聲波發(fā)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(fā)送/接收開關(guān)連接在至少兩個(gè)超聲波發(fā)射器之間，且與單片機(jī)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(cè)器連接，進(jìn)而提高流體流量測(cè)量的精度。
文檔編號(hào)G01F1/66GK202974355SQ201220614789
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者楊留印, 趙秀麗, 楊光 申請(qǐng)人:北京華運(yùn)電利載波技術(shù)有限公司