液体流量测量电路控制方法及装置的制造方法

文档序号:9764605阅读:301来源:国知局
液体流量测量电路控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术,尤其涉及一种液体流量测量电路控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]超声流量表是一种测量管道内液体流量的仪表。该超声流量表的测量原理是超声脉冲在介质中传播时会受介质的流速影响而出现变化。具体地,超声流量表包括两个换能器:第一换能器和第二换能器,在测量管道内液体流量时,两个换能器分别部署在管道的两端,先由第一换能器向第二换能器发送超声脉冲以测量第一传播时长,再由第二换能器向第一换能器发送超声脉冲以测量第二传播时长,通过第一传播时长和第二传播时长之间的时差来测量液体流量。
[0003]由于超声脉冲的传播时间较长,例如10厘米的管道中约需要60微秒的传播时间,而时间数字转换器(Time Digital Converter,简称TDC)的量程有限,一般只有几微秒。因此,现有技术中,引入一个参考时钟,采用一个工作在参考时钟的时钟周期上的计数器,将整周期的时间表达为粗值计数,而TDC只用于测量一个参考时钟周期之内的时间,例如,图1为现有技术液体流量测量电路的测量波形示意图,如图1所示,TDC需要测量开始信号到参考时钟的时间差Fcl,以及结束信号到参考时钟的时间差Fc2,其中开始(start)信号是作为起点的换能器接收到超声脉冲时发出的电信号,结束(stop)信号是作为终点的换能器接收到超声脉冲后经过处理发出的电信号。
[0004]但是,采用现有技术,由于引入的参考时钟会带来干扰,使得TDC的工作环境出现周期性的扰动,对TDC的积分非线性度(Integral nonlinearity,简称INL)影响较大,从而影响流量测量的稳定性。

【发明内容】

[0005]本发明提供一种液体流量测量电路控制方法及装置,用于解决现有技术中引入参考时钟对TDC的INL影响较大,影响流量测量稳定性的问题。
[0006]本发明第一方面提供一种液体流量测量电路控制方法,包括:
[0007]对超声脉冲进行延迟处理;
[0008]测量第一换能器和第二换能器之间传播延迟处理后的超声脉冲的时间,以使得时间数字转换器TDC测量的第一测量结果避开非理想积分非线性度INL区域;
[0009]其中,所述第一测量结果为结束信号到参考时钟的时间差。
[0010]本发明第二方面提供一种液体流量测量电路控制装置,包括:
[0011]延迟模块,用于对超声脉冲进行延迟处理;
[0012]测量模块,用于测量第一换能器和第二换能器之间传播延迟处理后的超声脉冲的时间,以使得时间数字转换器TDC测量的第一测量结果避开非理想积分非线性度INL区域;
[0013]其中,所述第一测量结果为结束信号到参考时钟的时间差。
[0014]本发明提供的液体流量测量电路控制方法及装置,对超声脉冲进行延迟处理,测量第一换能器和第二换能器之间传播延迟处理后的超声脉冲的时间,以使得TCD测量的第一测量结果避开非理想INL区域,从而保证测量的稳定性以及测量结果的准确性。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为现有技术液体流量测量电路的测量波形示意图;
[0017]图2为本发明提供的液体流量测量电路控制方法实施例一的流程示意图;
[0018]图3为本发明提供的液体流量测量电路实施例一的结构示意图;
[0019]图4为本发明提供的液体流量测量电路控制方法实施例二的波形示意图;
[0020]图5为本发明提供的液体流量测量电路实施例二的结构示意图;
[0021]图6为本发明提供的液体流量测量电路控制装置实施例一的结构示意图;
[0022]图7为本发明提供的液体流量测量电路控制装置实施例二的结构示意图;
[0023]图8为本发明提供的液体流量测量电路控制装置实施例三的结构示意图;
[0024]图9为本发明提供的液体流量测量电路控制装置实施例四的结构示意图;
[0025]图10为本发明提供的液体流量测量电路控制装置实施例五的结构示意图;
[0026]图11为本发明提供的液体流量测量电路控制装置实施例五的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0028]图2为本发明提供的液体流量测量电路控制方法实施例一的流程示意图,图3为液体流量测量电路的电路图,该方法可适用于液体流量测量电路,在本实施例中以图3所示的液体流量测量电路为例进行详细的说明。
[0029]现对图3所示的液体流量测量电路进行详细说明,以使得本领域技术人员更好的理解本发明实施例提供的液体流量测量电路控制方法。如图3所示,该电路包括:超声脉冲发生器04、第一换能器01、第二换能器02、时间数字转换器(TDC)05。其中,
[0030]超声脉冲发生器04,用于产生超声脉冲,并将超声脉冲传播给作为起点的换能器。
[0031]第一换能器01、第二换能器02,分别部署在管道的两端。
[0032]TDC05,用于测量超声脉冲在第一换能器和第二换能器之间传播时,开始(start)信号到参考时钟的时间差以及结束(Stop)信号到参考时钟的时间差。
[0033]具体地,该电路还可以包括:比较放大器08、第一换能器驱动器06、第二换能器驱动器07、模拟开关09 (其中包括开关Sa、Sb、Sc)、窗口逻辑单元10、测量控制单元11。
[0034]上述第一换能器驱动器06和第一换能器01连接,第二换能器驱动器07与上述第二换能器02连接。测量控制单元11与上述第一换能器驱动器06、第二换能器驱动器07、模拟开关09、TDC05连接。
[0035]在测量管道内测液体流量的时候,第一换能器01和第二换能器02分别部署在待测量管道的两端,由第一换能器01向第二换能器02传播超声脉冲,或者由第二换能器02向第一换能器01传播超声脉冲。具体由测量控制单元11来控制测量方向。在本实施例中,以由第一换能器01向第二换能器02传播超声脉冲为例来说明测量过程:测量控制单元11配置第一换能器驱动器06发送超声脉冲,模拟开关09中的Sb导通、Sa断开;超声脉冲经过与门到第一换能器驱动器06,该超声脉冲在第一换能器驱动器06中转换为强度足够大的电信号驱动第
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