專利名稱：一種超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于聲學(xué)、傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別是利用超聲檢測(cè)技術(shù)結(jié)合流量通斷控制技術(shù)，具體是一種超聲流量計(jì)量?jī)x表及流量控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
超聲波流量?jī)x表是以“速度差法”為原理，測(cè)量管段圓管內(nèi)液體流 量的儀表。它采用了先進(jìn)的多脈沖技術(shù)、信號(hào)數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯(cuò)技術(shù)，使流量?jī)x表更能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，計(jì)量更方便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、給排水等領(lǐng)域?，F(xiàn)有的超聲波流量?jī)x表，按超聲波的發(fā)射及接收方式有反射式及對(duì)射式兩種，特點(diǎn)是均要求有一個(gè)一定長度及管徑的測(cè)量管，管徑越小，管內(nèi)的流體速度會(huì)越快，流場(chǎng)越穩(wěn)定，以及測(cè)量管的長度越長，相應(yīng)的儀表計(jì)量的精度就越高。基于以上特點(diǎn)，現(xiàn)有采用超聲波流量?jī)x表計(jì)量的流體管網(wǎng)，其通斷控制方法一般采用在儀表前后一定管徑距離外配裝自控閥門，以免影響儀表的測(cè)量，要求有較大的現(xiàn)場(chǎng)安裝空間。如需實(shí)現(xiàn)對(duì)流體進(jìn)行智能通斷控制時(shí)，要在儀表和控制閥之間另行建立控制通訊，由此增加了安裝成本，以及后期維護(hù)成本。其它還有一種將自控閥門集成到儀表表體出水端的控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)由于表體與自控閥門一體，因此結(jié)構(gòu)較為緊湊，安裝及通訊控制方便，但由于閥門孔徑過小會(huì)對(duì)儀表內(nèi)流體流場(chǎng)穩(wěn)定性有影響，閥門的通徑須做到與管徑一致或更大，此時(shí)通徑增大，閥門通斷所需的扭距會(huì)變大，需要配置能提供較大扭距的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及更大容量的電池來保證該系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的本實(shí)用新型為克服上述缺陷，提供了一種安裝方便、測(cè)量準(zhǔn)確、體積小、控制簡(jiǎn)單可靠的超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)。技術(shù)方案一種超聲計(jì)量和流體通斷控制集成方法，包括控制模塊1，超聲計(jì)量裝置3，流體通斷控制裝置2。所述流體通斷控制裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于超聲計(jì)量裝置的測(cè)量管內(nèi)部，執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩邊開口貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的孔洞，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的孔徑大于或等于測(cè)量管孔徑。貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的孔洞截面包括但不限于圓形、橢圓、正方形、長方形，菱形，梯形等。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至一定角度，孔洞的中心線與測(cè)量管的中心線相重合或平行時(shí)，液體流量最大，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，孔洞的中心線與測(cè)量管中心線夾角逐漸增大，直至垂直時(shí)，液體流量逐漸變小，直至為零。所述控制模塊I是由信號(hào)處理及模擬電路接收并處理超聲波在流體中的速度信息，通過時(shí)間芯片測(cè)得時(shí)間差值，送至微處理器計(jì)算出流體的瞬時(shí)流量等信息，這些信息可通過數(shù)據(jù)顯示電路直接顯示在儀表上，或通過通訊電路遠(yuǎn)程傳入用戶的數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)可按用戶設(shè)定要求，對(duì)流體通斷控制裝置3進(jìn)行操作。所述用戶設(shè)定要求指用戶通過遠(yuǎn)程通訊，IC卡傳感，紅外發(fā)射等通訊方式接入控制模塊(I)的通訊電路，對(duì)微處理器進(jìn)行的設(shè)定。所述超聲計(jì)量裝置3由管段3. 4、換能器3. 3、反射鏡3. I、測(cè)量管3. 2組成，所述換能器3. 3具超聲波發(fā)射及接收功能，由第一個(gè)換能器3. 3發(fā)射超聲波一反射鏡3. I —測(cè)量管3. 2 —執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I —測(cè)量管3. 2 —反射鏡3. I —第二個(gè)換能器3. 3接收超聲波，通過控制模塊I得出流體的流量信息，當(dāng)流體通斷控制裝置2執(zhí)行關(guān)斷操作時(shí)，控制模塊I將控制超聲計(jì)量裝置I停止對(duì)流體的計(jì)量運(yùn)算。所述的換能器(3. 3)設(shè)置在管段內(nèi)側(cè)，成對(duì)設(shè)置，兩個(gè)換能器之間的距離大于測(cè)量管的距離，反射鏡和換能器相對(duì)，成一定角度，測(cè)量管(3. 2)固定設(shè)置在管段內(nèi)，所述換能器(3. 3)具超聲波發(fā)射及接收功能。所述超聲計(jì)量裝置3為反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)，該裝置同樣可用于對(duì)射式測(cè)量結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)換能器之間不經(jīng)過任何反射鏡進(jìn)行超聲波的發(fā)射和接收。所述的超聲計(jì)量裝置(3)采用對(duì)射式測(cè)量結(jié)構(gòu)，由管段(3. 4)、換能器(3. 3)、測(cè)量管(3. 2)組成，所述的換能器(3. 3)設(shè)置在管段內(nèi)側(cè)，成對(duì)設(shè)置，兩個(gè)換能器之間的距離大于測(cè)量管的距離，測(cè)量管(3. 2)固定設(shè) 置在管段內(nèi)，所述換能器(3. 3)具超聲波發(fā)射及接收功能。所述流體通斷控制裝置2由執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I、傳動(dòng)軸2. 2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2. 3組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2. I)、傳動(dòng)軸(2. 2)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2. 3)依次相連接。當(dāng)控制模塊I按用戶設(shè)定要求，對(duì)該裝置執(zhí)行通斷操作要求時(shí)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2. 3帶動(dòng)傳動(dòng)軸2. 2旋轉(zhuǎn)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I進(jìn)行通斷操作。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為球形或楔形。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I位于測(cè)量管3. 2之內(nèi)，而測(cè)量管3. 2因超聲波流量?jī)x表的測(cè)量特性，測(cè)量管3. 2會(huì)在壓力損失允許的情況下有一定的縮徑，因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I的孔徑可做到與測(cè)量管3. 2孔徑相同，以達(dá)到減小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2. 3輸出扭距的要求。本實(shí)用新型的有益效果是安裝要求空間小，安裝維護(hù)方便，成本低，測(cè)量精度高且通斷控制簡(jiǎn)單。

圖I為本實(shí)用新型的正面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的控制模塊方框圖；圖3為本實(shí)用新型的超聲計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的流體通斷控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的超聲計(jì)量裝置工作狀態(tài)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的超聲計(jì)量裝置關(guān)斷狀態(tài)不意圖。圖中1、控制模塊，2、流體通斷控制裝置，2. I、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，2. 2、傳動(dòng)軸，2. 3、驅(qū)動(dòng)
機(jī)構(gòu)，3、超聲計(jì)量裝置，3. I反射鏡，3. 2測(cè)量管，3. 3換能器，3. 4管段。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I、一種超聲計(jì)量和流體通斷控制集成方法，包括控制模塊I，超聲計(jì)量裝置3，流體通斷控制裝置2。所述控制模塊I是由信號(hào)處理及模擬電路接收并處理超聲波在流體中的速度信息，通過時(shí)間芯片測(cè)得時(shí)間差值，送至微處理器計(jì)算出流體的瞬時(shí)流量等信息，這些信息可通過數(shù)據(jù)顯示電路直接顯示在儀表上，或通過通訊電路遠(yuǎn)程傳入用戶的數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)可按用戶設(shè)定要求，對(duì)流體通斷控制裝置2進(jìn)行操作。所述用戶設(shè)定要求指用戶通過IC卡傳感等通訊方式接入控制模塊(I)的通訊電路，對(duì)微處理器進(jìn)行的設(shè)定。所述超聲計(jì)量裝置3由管段3. 4、換能器3. 3、反射鏡3. I、測(cè)量管3. 2組成，所述換能器3. 3具超聲波發(fā)射及接收功能，由第一個(gè)換能器3. 3發(fā)射超聲波一反射鏡3. I —測(cè)量管3. 2 —執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I —測(cè)量管3. 2 —反射鏡3. I —第二個(gè)換能器3. 3接收超聲波，通過控制模塊I得出流體的流量信息，當(dāng)流體通斷控制裝置2執(zhí)行關(guān)斷操作時(shí)，控制模塊I將控制超聲計(jì)量裝置3停止對(duì)流體的計(jì)量運(yùn)算。
所述流體通斷控制裝置2由執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I、傳動(dòng)軸2. 2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2. 3組成，當(dāng)控制模塊I按用戶設(shè)定要求，對(duì)該裝置執(zhí)行通斷操作要求時(shí)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2. 3帶動(dòng)傳動(dòng)軸2. 2旋轉(zhuǎn)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)2. I進(jìn)行通斷操作。
權(quán)利要求1.一種超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)，由控制模塊(I)、超聲計(jì)量裝置(3)、流體通斷控制裝置(2 )組成，其特征在于所述流體通斷控制裝置(2 )的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2.1)位于超聲計(jì)量裝置(3)的測(cè)量管(3. 2)內(nèi)部，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2. I)上設(shè)有兩邊開口貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的孔洞，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2. I)的孔徑大于或等于測(cè)量管(3. 2)孔徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的超聲計(jì)量裝置(3)采用反射式測(cè)量結(jié)構(gòu)，由管段(3. 4)、換能器(3. 3)、反射鏡(3. I)、測(cè)量管(3. 2)組成，所述的換能器(3. 3)設(shè)置在管段內(nèi)側(cè)，成對(duì)設(shè)置，兩個(gè)換能器之間的距離大于測(cè)量管的距離，反射鏡和換能器相對(duì)，成一定角度，測(cè)量管(3. 2)固定設(shè)置在管段內(nèi)，所述換能器(3. 3)具超聲波發(fā)射及接收功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的超聲計(jì)量裝置(3)采用對(duì)射式測(cè)量結(jié)構(gòu)，由管段(3. 4)、換能器(3. 3)、測(cè)量管(3. 2)組成，所述的換能器(3. 3)設(shè)置在管段內(nèi)側(cè)，成對(duì)設(shè)置，兩個(gè)換能器之間的距離大于測(cè)量管的距離，測(cè)量管(3. 2)固定設(shè)置在管段內(nèi)，所述換能器(3. 3)具超聲波發(fā)射及接收功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的流體通斷控制裝置(2)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2. I)、傳動(dòng)軸(2. 2)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2. 3)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2. I)、傳動(dòng)軸(2. 2)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2. 3)依次相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)，其特征在于所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為球形或楔形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超聲計(jì)量和流量控制系統(tǒng)，由控制模塊、超聲計(jì)量裝置、流體通斷控制裝置組成，所述流體通斷控制裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于超聲計(jì)量裝置的測(cè)量管內(nèi)部，執(zhí)行機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩邊開口貫穿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的孔洞，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的孔徑大于或等于測(cè)量管孔徑，采用本實(shí)用新型安裝要求空間小，安裝維護(hù)方便，成本低，測(cè)量精度高且通斷控制簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G05D7/06GK202677205SQ20122017231
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
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