专利名称：用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置的制作方法
技术领域：
用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置技术领域[0001]本实用新型涉及超声波流量计技术，特别涉及一种用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置。
背景技术：
[0002]相对于机械式流量计和电磁式流量计，超声波流量计有着诸多优点:计量精度高、 对管径的适应性强、非接触式测量、使用方便和易于数字化管理等。随着压电陶瓷技术、电子技术和高速数字信号处理技术的发展，超声波流量计的性能有了很大提高，同时制造成本也大幅度下降，因此超声波流量计在工业领域以及日常生活中得到了广泛应用。[0003]目前在超声波流量计的设计中大多采用时差法进行信号检测，下面对时差法超声波流量计的检测原理进行简单介绍。时差法超声波流量计工作原理如附
图1所示，它是利用一对超声波换能器收发超声波，通过测量超声波在流体中顺流与逆流的传播时间差来测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法。[0004]附图1中有两个超声波换能器:换能器A和换能器B，两个换能器分别安装在流体管线的两侧并相距一定的距离，管线的内直径为D，超声波传播的路径长度为L，超声波顺流传播的时间为h，逆流传播的时间为t2，超声波的传播方向与流体的流动方向夹角为Θ。 由于流体流动的原因，超声波顺流传播L长度的距离所用的时间比逆流所用的时间短，流速测量原理可以用下式表示:
权利要求1.一种用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置，包括:第一超声波换能器(I)、第二超声波换能器(2)、第一相关器(3)、第二相关器(4)、第一显示器(5)、第二显示器(6)、码产生器(7)，其特征在于:第一超声波换能器(I)和第二超声波换能器(2)，通过螺栓固定在流体管线管壁的两侧并相互错开，管线的内直径为D，超声波传播的路径长度为L， 且1^>0，超声波传播的方向与流体的流动方向夹角为Θ，其中0° < Θ <90°，第一超声波换能器(I)与第一相关器(3)连接，第二超声波换能器(2)与第二相关器(4)连接，第一相关器(3)与第一显示器(5)连接，第二相关器(4)与第二显示器(6)连接，码产生器(7)分别与第一超声波换能器(I)、第二超声波换能器(2)、第一相关器(3)、第二相关器(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置，其特征在于:第一超声波换能器(I)和第二超声波换能器(2)为完全相同的超声波换能器；第一相关器(3)和第二相关器(4)为两个完全相同的相关器；显示器(5)和显示器(6)为两个完全相同的显示器。
3.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置，其特征在于:相关器由若干条相同的支路并联组成，每条支路由 一个乘法器和一个低通滤波器串联组成。
专利摘要本实用新型公开一种用于超声波流量计的相位编码同步时差检测装置。采用一对超声波换能器和作为发射和接收信号探头组并将两个换能器分别安装于管线两侧并相距一定距离；该同步时差检测方法的一个测量周期包括两个过程控制两个超声波换能器同时作为发射端发射不同频率的13位巴克码信号；控制两个超声波换能器停止发射信号等待接收信号，利用相关处理方法可精确测量并记录第一超声波换能器发射信号到达第二超声波换能器的时间以及第二超声波换能器发射信号到达第一超声波换能器的时间。根据这些数据，结合几何信息计算出流速和流量。
文档编号G01F1/66GK203069223SQ201320068960
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者李洪涛, 朱晓华, 洪弘, 顾陈, 陈恒明 申请人:南京理工大学