[發明專利]一種非滿管超聲波流量計

無效

• 申請號: 201210363520.X
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102879045A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 欒繼軍
• 申請（專利權）人: 天津市求精科技發展有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術領域

本發明屬于管道流量測量儀表領域，尤其是涉及一種非滿管超聲波管道流量測量計。

背景技術

目前國內外非滿管超聲波流量計的測量多采用傳統的多聲道分層測量方式，超聲波傳感器分別安裝在被測量管道的上、中、下不同層面，此種方式在進行非滿管測量時由于傳感器安裝工藝的局限，使其具有最低水位限制，使非滿管測量受到一定局限，特別是對于小口徑的非滿管流量測量，分層安裝傳感器幾乎無法使用。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種非滿管超聲波流量計，尤其是用一套儀表通過底部安裝超聲波傳感器對流速液位進行檢測，并通過程序分析后，計算出準確的過水截面流量的流量計。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種非滿管超聲波流量計，包括單片機，切換控制電路，測量電路和安裝在管道底部的傳感器，所述傳感器包括多組超聲波流量傳感器和超聲波液位變送器，所述超聲波流量傳感器通過所述切換控制電路與所述單片機相連，所述測量電路分別與所述切換控制電路和所述單片機相連，所述超聲波液位變送器直接與所述單片機相連。

進一步，傳感器與所述單片機采用高頻通信線連接。

進一步，超聲波流量傳感器的組數由管道內的液位變化范圍決定。

非滿管超聲波流量計的控制方法，其特征在于控制方法步驟如下：

(一)、根據水面變化圍，來確定傳感器的按裝數量。每100mm的水位安裝一組超聲波流量傳感器。

(二)、單片機初始化以后，即對多聲道超聲波流量傳感器和超聲波液位變送器進行巡回檢測，巡回檢測的通道數由按鍵輸入，當檢測達到設定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測。

(三)、智能控制器根據水位的變化自動選取相應的幾組傳感器的測量數據，通過流體力學算法和程序分析準確得出管道道平均流速，完成平均流速的測量。

(四)、智能控制器控制超聲波液位的發射接收切換測量出水位變化，應用面積速度法，將平均流速與液位和過水截面積相乘計算出相應的流量。

(五)、計算出的平均流速，液位，瞬時流量，累積流量等數據進行存儲、輸出和顯示。

本發明具有的優點和積極效果是：由于采用底部傳感器安裝，實現了從最低水位到水面的連續無盲區測量，提高了測量的范圍和精度，尤其解決了小口徑的非滿管流量的技術難題，是實現速度面積法的科學測量的一個新型技術。

附圖說明

圖1是管道底部安裝超聲波流量傳感器示意圖

圖2是管道底部安裝超聲波液位變送器示意圖

圖3是本發明的電路連接結構框圖

圖4是本發明的控制流程圖

圖中：

1、高液位??????????????????2、低液位

3、第一組超聲波流量傳感器??4、第n組超聲波流量傳感器

5、液面????????????????????6、控制器

7、超聲波液位變送器

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本發明涉及一種非滿管超聲波流量計，包括單片機，切換控制電路，測量電路和安裝在管道底部的傳感器。所述傳感器包括多組測量流速的超聲波流量傳感器和測量液位的超聲波液位變送器。所述超聲波流量傳感器采用浸水型設計，通過所述切換控制電路與所述單片機相連；所述測量電路分別與所述切換控制電路和所述單片機相連；所述超聲波液位變送器直接與所述單片機相連，超聲波液位測量傳感器安裝在管道底部通過水面反射時間計算出管道底部到水面的液位。

傳感器與所述單片機采用高頻通信線連接。

超聲波流量傳感器的組數由管道內的液位變化范圍決定。一般按照每100mm的水位安裝一組超聲波流量傳感器確定其組數。

非滿管超聲波流量計的控制方法，如圖4所示，其特征在于控制方法步驟如下：

(一)、根據水面變化圍，來確定傳感器的按裝數量。每100mm的水位安裝一組超聲波流量傳感器。

(二)、單片機初始化以后，即對多聲道超聲波傳感器和液位變送器進行巡回檢測，巡回檢測的通道數由按鍵輸入，當檢測達到設定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測。

(三)、智能控制器根據水位的變化自動選取相應的幾組傳感器的測量數據，通過流體力學算法和程序分析準確得出管道道平均流速，完成平均流速的測量。

(四)、智能控制器控制超聲波液位的發射接收切換測量出水位變化，應用面積速度法，將平均流速與液位和過水截面積相乘計算出相應的流量。