一种基于多普勒效应的超声波流速仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测试计量仪器仪表技术领域，具体涉及一种基于多普勒效应的超声波流速仪。
【背景技术】
[0002]流速测量在当前的工业生产活动以及水文监测、气象观察、环境治理以及计量等领域都有着广泛的应用，传统的流速测量仪器，往往需要转动部件伸入流场中，不仅会破坏流场，影响测量流速、测量仪器使用寿命有限，同时这种测量方式还需要较高的启动流速，而且在河流、污水流速测量等应用中，转动部件容易缠绕杂物水草等，致使设备无法工作。市面上已有的超声波流速测量设备，一般体积庞大，功耗高，而且不具备实时记录被测物流速的功能，无法做到无人值守智能测量记录。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术中测量设备体积庞大，功耗高不具备实时记录被测物流速的功能，无法做到无人值守智能测量记录问题。为此，本发明提供了一种基于多普勒效应的超声波流速仪，包括:超声波发射头、发射驱动电路、电池、存储模块、微控制器、显示模块、RTC模块、接收调理电路、超声波接收头，其中微控制器的1 口连接至发射驱动电路，发射驱动电路输出连接至超声波发射头，超声波接收头输出与接收调理电路输入相连，将接收调理电路输出连接至微控制器。
[0004]上述所述存储模块、RTC模块与微控制器连接，微控制器采集流速信息，并完成流速信息的实时记录存储。
[0005]上述显示模块、连接至微控制器，实时显示当前被测物流速，电池连接至微控制器为系统运行提供电源。
[0006]本发明的有益效果:本发明提供的这种一种基于多普勒效应的超声波流速仪，包括:超声波发射头、发射驱动电路、电池、存储模块、微控制器、显示模块、RTC模块、接收调理电路、超声波接收头。其中微控制器的1 口连接至发射驱动电路，发射驱动电路输出连接至超声波发射头。超声波接收头输出与接收调理电路输入相连，将接收调理电路输出连接至微控制器，因此，该一种基于多普勒效应的超声波流速仪解决了不破坏流场、无转动部件的流速测量问题，具有测量精度高，量程宽，可测弱流，也可测强流，不受启动流速限制，无转动部件，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，可靠耐用的优点。
[0007]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0008]图1是本发明一种基于多普勒效应的超声波流速仪的示意图。
[0009]图2是本发明一种基于多普勒效应的超声波流速仪接收调理电路的示意图。
[0010]附图标记说明:1、超声波发射头；2、发射驱动电路；3、电池；4、存储模块；5、微控制器；6、显示模块；7、RTC模块；8、接收调理电路；9、超声波接收头。
【具体实施方式】
[0011]实施例1:
本实施例提供了一种图1所示的一种基于多普勒效应的超声波流速仪，包括:超声波发射头1、发射驱动电路2、电池3、存储模块4、微控制器5、显示模块6、RTC模块7、接收调理电路8、超声波接收头9。其中微控制器5的1 口连接至发射驱动电路2，发射驱动电路2输出连接至超声波发射头I。超声波接收头9输出与接收调理电路8输入相连，将接收调理电路8输出连接至微控制器5。
[0012]微控制器5采用高速处理器DSP，由处理器产生频率为40KHz的方波，由发射驱动电路2提高信号驱动能力，并驱动超声波发射头I发生超声波。超声波接收头9在收到反射波后产生相应的信号，接收调理电路进行信号调理，DSP采集信号后，应用多普勒效应计算得被测物流速。
[0013]如图2所示，超声波接收头9接收到的信号通过极窄带滤波器，滤除干扰信号，再接入放大器电路中将信号放大，输出连接比较器，整形成方波输入到DSP中。
[0014]实施例2:
如图1所示存储模块4、RTC模块7与微控制器5连接，微控制器4采集流速信息，并完成流速信息的实时记录存储。
[0015]存储模块4选择串行FLASH产品，容量大接口简单，存储速度快，RTC模块配备额外供电电池。
[0016]实施例3:
如图1所示显示模块6、连接至微控制器5，实时显示当前被测物流速，电池3连接至微控制器5为系统运行提供电源。
[0017]显示模块6采用TFT彩屏，显示空间大色彩好，人机交互友好。系统电源采用锂电池供电，和LDO稳压器，可重复充电使用。
[0018]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于多普勒效应的超声波流速仪，其特征在于:包括超声波发射头(I)、发射驱动电路(2 )、电池(3 )、存储模块(4)、微控制器(5 )、显示模块(6 )、RTC模块(7 )、接收调理电路(8)、超声波接收头(9);其中微控制器(5)的1 口连接至发射驱动电路(2)，发射驱动电路(2 )输出连接至超声波发射头(I)，超声波接收头(9 )输出与接收调理电路(8 )输入相连，将接收调理电路(8 )输出连接至微控制器(5 )。
2.如权利要求1所述的一种基于多普勒效应的超声波流速仪，其特征在于:所述存储模块(4 )、RTC模块(7 )与微控制器(5 )连接，微控制器(4 )采集流速信息，并完成流速信息的实时记录存储。
3.如权利要求1所述的一种基于多普勒效应的超声波流速仪，其特征在于:所述显示模块(6)、连接至微控制器(5)，实时显示当前被测物流速，电池(3)连接至微控制器(5)为系统运行提供电源。
【专利摘要】本发明一种基于多普勒效应的超声波流速仪属于测试计量仪器仪表技术领域，具体提供了超声波发射头、发射驱动电路、电池、存储模块、微控制器、显示模块、RTC模块、接收调理电路、超声波接收头。其中微控制器的IO口连接至发射驱动电路，发射驱动电路输出连接至超声波发射头。超声波接收头输出与接收调理电路输入相连，将接收调理电路输出连接至微控制器，存储模块、RTC模块与微控制器连接，微控制器采集流速信息，并完成流速信息的实时记录存储。应用超声“多普勒效应”原理解决了不破坏流场、无转动部件的流速测量问题，具有测量精度高，量程宽，可测弱流，也可测强流，不受启动流速限制，无转动部件，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，可靠耐用的特点。
【IPC分类】G01P5-24
【公开号】CN104655871
【申请号】CN201310577004
【发明人】杨福荣
【申请人】西安丁子电子信息科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月18日