专利名称：一种超声波流量测量装置的制作方法
技术领域：
一种超声波流量测量装置技术领域[0001]本实用新型涉及流量测量装置，特别涉及一种超声波流量测量装置。
背景技术：
[0002]传统的超声波流量测量是采用时差法，典型的应用如户用热量表。由于时差法测量的是微小时间差，从几纳秒到几百纳秒，所以要求电子电路测量时间的分辨率在皮秒级，否则难以保证流量测量精度。要实现这么高的时间分辨率，对于现代电子电路来说则是十分困难的。实用新型内容[0003]本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种通过超声波来检测管道内流体的流量，进而提高流体测量的精度。[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种超声波流量测量装置，包括:流体管道、同步脉冲发生器，至少两个超声波发射器，单通道超声波接收器，双通道发送/接收开关、至少两个超声波换能器、单片机、回波检测器；[0005]其中，所述超声波发射器分别与所述同步脉冲发生器连接；所述同步脉冲发生器与所述单片机连接；所述超声波换能器分别安装于所述流体管道的入口和出口处；所述超声波发射器分别与所述流体管道入口处和出口处的所述超声波换能器的连接；所述双通道发送/接收开关连接在所述至少两个超声波发射器之间，且与所述单片机连接；所述流体管道入口处和出口处的所述超声波换能器分别与所述单通道超声波接收器连接；所述单通道超声波接收器与所述回波检测器连接。[0006]优选地，进一步包括:温度传感器，分别设置在所述流体管道入口处和出口处。[0007]与现有技术相比，本实用新型能将超声波在流体中顺流或逆流的传播时间转化为频率测量，通过计算获得正比于流体流速的频率差时间的导数就是频率差，频差测量具有很高的流量分辨率，很容易实现二级流量精度要求，进而提到了流体测量的精度以及工作效率。
[0008]为了更清楚地说明本实用新型实施例和现有技术中的技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0009]图1是本实用新型提供的一种超声波流量测量装置的结构框图。
具体实施方式
[0010]下面将接合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0011]请参考图1所示，图1是本实用新型提供的一种超声波流量测量装置的结构框图。[0012]本实用新型提供的一种超声波流量测量装置，包括:流体管道、同步脉冲发生器，至少两个超声波发射器，单通道超声波接收器，双通道发送/接收开关、至少两个超声波换能器、单片机、回波检测器；[0013]其中，所述超声波发射器分别与所述同步脉冲发生器连接；所述同步脉冲发生器与所述单片机连接；所述超声波换能器分别安装于所述流体管道的入口和出口处；所述超声波发射器分别与所述流体管道入口处和出口处的所述超声波换能器的连接；所述双通道发送/接收开关连接在所述至少两个超声波发射器之间，且与所述单片机连接；所述流体管道入口处和出口处的所述超声波换能器分别与所述单通道超声波接收器连接；所述单通道超声波接收器与所述回波检测器连接。[0014]具体地，所述单片机控制同步脉冲发生器产生一同步脉冲信号，分别发送给所述超声波发射器；所述单片机控制双通道发送和接收开关，使所述超声波发射器接收或者发送的同步脉冲信号。将所述超声波换能器检测到的流体脉冲信号与所述超声波换能器接收到的同步脉冲信号通过计算获得正比于流体流速的频率差时间的导数，而获得频率差。根据该频率差更有效的掌握管道内流体的流量。[0015]本实用新型提供的一种超声波流量测量装置，能将超声波在流体中顺流或逆流的传播时间转化为频率测量，通过计算获得正比于流体流速的频率差时间的导数就是频率差。由于测量的频率差是从几十mHz到几百Hz，因此频差测量具有很高的流量分辨率，很容易实现2级流量精度要求。[0016]因此，本实用新型有效的提高了管道内流体的测量精度，并且提高了工作效率。[0017]此外，该装置额外提供了两路温度测量，使用配对钼电阻温度传感器，可以测量进水和回水温度以及温度差。测量的流量和温度数据通过SPI总线输出到外部设备，如热量计算器或流量计算器。[0018]以上所述仅为本实用新型提供的一种超声波流量测量装置的优选实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。该实施例中的部件数量并不局限于实施例中所采用的方式，任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种超声波流量测量装置，其特征在于，包括:流体管道、同步脉冲发生器，至少两个超声波发射器，单通道超声波接收器，双通道发送/接收开关、至少两个超声波换能器、单片机、回波检测器； 其中，所述超声波发射器分别与所述同步脉冲发生器连接；所述同步脉冲发生器与所述单片机连接；所述超声波换能器分别安装于所述流体管道的入口和出口处；所述超声波发射器分别与所述流体管道入口处和出口处的所述超声波换能器的连接；所述双通道发送/接收开关连接在所述至少两个超声波发射器之间，且与所述单片机连接；所述流体管道入口处和出口处的所述超声波换能器分别与所述单通道超声波接收器连接；所述单通道超声波接收器与所述回波检测器连接。
2.根据权利要求1所述的一种超声波流量测量装置，其特征在于，进一步包括:温度传感器，分别设置在所述流体管道入口处和出口处。
专利摘要本实用新型提供一种超声波流量测量装置，包括流体管道、同步脉冲发生器，至少两个超声波发射器，单通道超声波接收器，双通道发送/接收开关、至少两个超声波换能器、单片机、回波检测器；其中，超声波发射器分别与同步脉冲发生器连接；同步脉冲发生器与单片机连接；超声波换能器分别安装于流体管道的入口和出口处；超声波发射器分别与流体管道入口处和出口处的超声波换能器的连接；双通道发送/接收开关连接在至少两个超声波发射器之间，且与单片机连接；流体管道入口处和出口处的超声波换能器分别与单通道超声波接收器连接；单通道超声波接收器与回波检测器连接，进而提高流体流量测量的精度。
文档编号G01F1/66GK202974355SQ201220614789
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者杨留印, 赵秀丽, 杨光 申请人:北京华运电利载波技术有限公司