专利名称：高速流体测速仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够对高速流体进行速度测量的测速仪。
背景技术：
目前使用较为广泛的流体测速仪有碗状测速仪、叶轮状测速仪。它们具有如下缺 点(1)测速误差大，精确度差。(2)不能测量高速流体，如当流速> 1000m/S时，仪器测量 误差迅速增加并极易被流体损坏。(3)不能在各种流体中通用，如测水流速度的仪器就不能 用于测量风速。
发明内容本实用新型的目的是提供一种测速精度高、测速范围大高速流体速度测量仪。为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的一种高速流体测 速仪，其特征在于，包括一个测量杆、一个主机和一个与主机连接的显示器，所述测量杆平 行流体流向被置于流体中，测量杆中部通过转轴与主机转动连接，转轴上设置一个超声波 发射端；测量杆两端分别设有一个超声波接收端，其中一个超声波接收端的测量杆端部延 伸有一个用于使测量杆与流体流向平行的尾板；所述超声波发射端内部含有两个超声波 发射元件同时与主机中的超声波发射电路相连，并分别向两个超声波接收端发射超声波脉 冲；两个超声波接收端各含有一个传感器并连接于主机中的超声波接收电路。上述方案中，所述超声波接收端与超声波发射端之间的距离为10cm。本实用新型具有如下优点1.测速精度高，可达0. lm/s。2.测速范围大，从Om/s到数千米每秒都可以准确测量。3.在各种流体中通用，即使被测流体的密度或物质组成不断地变化该高速流体测 速仪也可以实时准确地测量出流体流速。
图1为本实用新型的结构示意图。图中1.尾板；2、3.超声波接收端；4.转轴； 5.主机；6.传输线；7.显示器。图2为图1中主机的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1、图2所示，一种高速流体测速仪，包括一个测量杆、一个主机和一个显示 器，测量杆平行流体流向被置于流体中，当流体沿测量杆流过时测量杆两端的超声波接收 端3、2便可获得流体的流速信号，超声波接收端3、2通过穿过空心测量杆及空心转轴4的 导线将流速信号送往主机5的超声波接收电路及单片机系统进行处理，最后将流速显示在 显不器7上。[0013]测量杆中部通过转轴4与主机转动连接，转轴4上设置一个超声波发射端8，超声 波发射端8内部含有两个超声波发射元件，它们同时与主机中的超声波发射电路相连，并 分别向超声波接收端2、3发射超声波脉冲。测量杆两端设有两个超声波接收端2、3，其中超 声波接收端2的测量杆端部延伸有一个尾板1，用于使超声波发射端8与超声波接收端2、 3之间的连线与流体流向平行。超声波接收端2、3各含有一个传感器并连接于主机中的超 声波接收电路。超声波发射元件采用型号为CQY3-UTHE超声波换能器。本实用新型的工作原理为由单片机系统控制超声波发射电路，使超声波发射端 8向超声波接收端2发射一束超声波脉冲并开始计时，当超声波接收端2接收到这束超声波 脉冲时停止计时并记此时间为、。通过测得的时间间隔、与2与8之间的距离L28计算出 这束超声波脉冲的传播速度V。hangedl = L28A1 = V^id+%。随后，超声波发射端8向超声波 接收端3发射一束超声波脉冲，当2或3接收到这束超声波脉冲时停止计时，如果是被超声 波接收端3接收到的则记此时间为t2，如果是被超声波接收端2接收到的则记此时间为t3， 如果超过了 5秒仍未停止计时则流体速度Vliquid为V。hangedl/2。由测得的时间间隔t2、t3以 及 8 与 3 之间的距离 L83 可得，Vchanged2 = L83/t2 = V0-Vliquid 或 Vchanged2 = L28/t3 = Vliquid-V00
则，液体的流速Vliquid = (Vchangedl+Vchanged2)/2 或 Vliquid 一 (Vchangedl_Vchanged2)/2。取后^辱 Vliquid
输出在显示器7上。为确保测量的精确，图2中超声波发射电路所产生的超声波为超声波脉冲。超声波接收端2、超声波发射端8、超声波接收端3之间两两间隔10cm。转轴4使用空心结构，内部为连接2、8、3与5的线路。计时及速度计算均由单片 机系统完成。本实用新型公开了一种高速流体测速仪，其特征在于，包括一个测量杆、一个主机 和一个与主机连接的显示器，所述测量杆平行流体流向被置于流体中，测量杆中部通过转 轴与主机转动连接，转轴上设置一个超声波发射端；测量杆两端分别设有一个超声波接收 端，其中一个超声波接收端的测量杆端部延伸有一个用于使测量杆与流体流向平行的尾 板；所述超声波发射端内部含有两个超声波发射元件同时与主机中的超声波发射电路相 连，并分别向两个超声波接收端发射超声波脉冲；两个超声波接收端各含有一个传感器并 连接于主机中的超声波接收电路。
权利要求一种高速流体测速仪，其特征在于，包括一个测量杆、一个主机和一个与主机连接的显示器，所述测量杆平行流体流向被置于流体中，测量杆中部通过转轴与主机转动连接，转轴上设置一个超声波发射端；测量杆两端分别设有一个超声波接收端，其中一个超声波接收端的测量杆端部延伸有一个用于使测量杆与流体流向平行的尾板；所述超声波发射端内部含有两个超声波发射元件同时与主机中的超声波发射电路相连，并分别向两个超声波接收端发射超声波脉冲；两个超声波接收端各含有一个传感器并连接于主机中的超声波接收电路。
2.如权利要求1所述的高速流体测速仪，其特征在于，所述超声波接收端与超声波发 射端之间的距离为10cm。
专利摘要本实用新型公开了一种高速流体测速仪，其特征在于，包括一个测量杆、一个主机和一个与主机连接的显示器，所述测量杆平行流体流向被置于流体中，测量杆中部通过转轴与主机转动连接，转轴上设置一个超声波发射端；测量杆两端分别设有一个超声波接收端，其中一个超声波接收端的测量杆端部延伸有一个用于使测量杆与流体流向平行的尾板；所述超声波发射端内部含有两个超声波发射元件同时与主机中的超声波发射电路相连，并分别向两个超声波接收端发射超声波脉冲；两个超声波接收端各含有一个传感器并连接于主机中的超声波接收电路。
文档编号G01P5/24GK201740791SQ20102019442
公开日2011年2月9日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者孟兵 申请人:西安交通大学