一种新型流量计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种新型流量计。
【背景技术】
[0002]当超声波在单位距离内传播时，因为流体流速的影响，所以静态流体和动态流体中的传播时间不同，时差式超声波流量计就是根据这一原理研制的，其工作过程首先测量出流速的大，然后根据流速与流量的关系，进而计算出流体的瞬时流量和累积流量。对于时差式超声波流量计而言只要是超声波能够透过的测量对象都能用此类流量计来测量，此法适合流体杂质少、流速大、温差变化小、口径宽的流体测量，然而此法对时间测量要求较高，所以要提高测量精度可以从准确测量时差上改进。
【发明内容】
[0003]本发明采用如下技术方案:
[0004]—种新型流量计，其特征在于，其包括:超声波换能器，用来发射和接超声波的装置；发射电路，用来驱动换能器发射超声波；接收电路、用来接收超声波信号；控制器，对系统的各个模块进行管理控制和对数据进行计算处理；键盘，主要对测量的物理环境参数进行设置以及仪表的参数设置；显示模块，可以显示实时流量数值。
[0005]优选的，所述控制器选用嵌入式单片机，型号选择ATmega64。
[0006]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可以依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
[0009]如图1所示，一种新型流量计，其特征在于，其包括:1、超声波换能器，用来发射和接超声波的装置；2、发射电路，用来驱动换能器发射超声波；3、接收电路、用来接收超声波信号；4、控制器，对系统的各个模块进行管理控制和对数据进行计算处理；5、键盘，主要对测量的物理环境参数进行设置以及仪表的参数设置；6、显示模块，可以显示实时流量数值。
[0010]超声波换能器是根据压电效应由特殊的材料制作而成的用来发射或接收超声波的器件，又称为超声波探头，它不仅能够把其他类型的信号或能量转换成所要求的超声信号或能量，同时也可以把超声波信号或能量转换成所要求的其他形式的信号或能量，从而实现超声波的发射与接收。
[0011]超声波换能器的工作原理是根据逆压电效应，当压电晶片受发射脉冲激励后产生振动，就会发射超声波脉冲；当接收到的超声波作用于晶片时，根据正压电效应，晶片受压迫振动引起的形变可转换成相应的电信号。超声波换能器的主要参数有:
[0012]1、谐振频率。谐振频率是指当加在换能器两端的电压频率和压电晶体的谐振频率相等时，其输出的能量最高、信号最强、灵敏度最高，对于超声波接收，如果声波信号的频率在谐振频率附近则其能够转化为最强的电信号。
[0013]2、腐蚀性。对于有腐蚀性的流体流量测量，则要选择具有耐腐蚀性的材料保护的换能器。
[0014]3、发射角。超声波换能器发射超声波的偏离中心轴线的角度，其决定换能器的安装位置和方向。
[0015]4、工作电压。超声波换能器正常发射超声波的工作电压范围。
[0016]5、发射功率。换能器工作的功率大小。
[0017]6、盲区。因为制作工艺是的缺陷，超声波换能器能分辨出的最小距离称为盲区，决定了超声波换能器之间的最小距离。
[0018]综上所述，本文选择换能器谐振频率:35KHz 土 1.5KHz工作电压:峰值电压< 1500v，工作温度:-20?+60°C，压力:0.3MPa，角度:半功率角:9°。
[0019]ATmega 64是一款基于AVR内核的，采用RISC结构的增强型低功耗CM0S8位微处理器。它的大部分指令在一个时钟周期内完成，因此具有高达lMIPS/MHz的数据吞吐量，同时拥有优化的功率消耗结构，在低功耗相对较少的情况下，也可进行复杂的处理。同时其内部有多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗等功能，同时集成了模/数转换器、PffM,SPI, USART, TWI，IIC通信接口和丰富的中断资源。
[0020]超声波换能器发射超声波，ATmega64单片机通过软件编程输出35KHz的激励脉冲信号，传输到场效应管工RF640的栅极，结合场效应管的高速开关特性产生窄脉冲，控制变压器的关断，脉冲信号经变压器升压后输出高电压脉冲激发信号，激励换能器发射超声波。为了做到发射信号和接收信号的同步计时，我们将发射信号引入到接收电路中，从而使每组换能器做到时间同步。接收电路主要对发射脉冲信号和接收信号进行放大滤波处理，经过接收电路处理后，声波信号转换成单片机能够处理的数字信号，进入ATmega64的捕获输入口，从而计算出声波的传播时差，代入到流速测量公式计算出相应的线平均流速。接收电路主要包括功率放大电路、滤波放大电路、电压比较输出电路。
[0021]以上对本发明实施例所提供的一种新型流量计进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型流量计，其特征在于，其包括:超声波换能器，用来发射和接超声波的装置；发射电路，用来驱动换能器发射超声波；接收电路、用来接收超声波信号；控制器，对系统的各个模块进行管理控制和对数据进行计算处理；键盘，主要对测量的物理环境参数进行设置以及仪表的参数设置；显示模块，可以显示实时流量数值。
【专利摘要】一种新型流量计，其特征在于，其包括：1、超声波换能器，用来发射和接超声波的装置；2、发射电路，用来驱动换能器发射超声波；3、接收电路、用来接收超声波信号；4、控制器，对系统的各个模块进行管理控制和对数据进行计算处理；5、键盘，主要对测量的物理环境参数进行设置以及仪表的参数设置；6、显示模块，可以显示实时流量数值。
【IPC分类】G01F1/66
【公开号】CN105157773
【申请号】CN201510444245
【发明人】陈庆
【申请人】陈庆
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月27日