[實用新型]高溫高壓超聲波溫度計

無效

• 申請號: 201020177814.X
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201637502U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 張興紅;馮濟琴;陳錫侯;王先全;楊繼森;萬文略;高忠華;劉小康
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G01K11/22
• 分類號: G01K11/22
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種高溫高壓超聲波溫度計，其特征在于：其包括超聲波溫度傳感器、D/A轉換電路、功率放大電路、信號放大電路、濾波電路、A/D轉換電路、現場可編程門陣列FPGA和中央處理單元CPU；

所述超聲波溫度傳感器是由超聲波換能器E1與超聲波換能器E2相對安裝在一空心球體式金屬容器內的最大圓周上構成，所述容器中充滿氣體；

所述中央處理單元CPU連接現場可編程門陣列FPGA，控制現場可編程門陣列FPGA輸出正弦波驅動信號，現場可編程門陣列FPGA的一路輸出連接D/A轉換電路，由D/A轉換電路對所述正弦波驅動信號進行轉換，D/A轉換電路再連接功率放大電路，對信號進行放大，功率放大電路與超聲波換能器E1連接，將信號輸入至所述超聲波換能器E1，該超聲波換能器E1將所述該輸入信號轉換成機械振動產生超聲波信號；

所述超聲波換能器E2接收所述超聲波換能器E1發出的超聲波信號，把機械振動轉換為電信號，輸出超聲波回波信號，并通過與其依次連接的放大電路、濾波電路和A/D轉換電路，使所述超聲波回波信號依次經放大、濾波和A/D轉換后輸入至現場可編程門陣列FPGA；

所述現場可編程門陣列FPGA同時采樣輸出的正弦波驅動信號和輸入的超聲波回波信號，并將采樣數據存放在內存中；

所述中央處理單元CPU從現場可編程門陣列FPGA內存中讀取采樣數據，通過細分插補算法精確計算出超聲波傳播時間終點所對應的時刻；根據輸出的正弦波驅動信號確定超聲波傳播時間起點所對應的時刻，從而精確確定超聲波在兩個換能器E1、E2之間的傳輸時間；CPU再根據超聲波在超聲波溫度傳感器空心球體中兩個換能器E1、E2之間的不同傳輸時間精確計算出其對應的溫度。