[發明專利]一種換能器斷線檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201210570110.2
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103901310A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 宋財華;王賢妮;徐君
• 申請（專利權）人: 江西三川水表股份有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種換能器斷線檢測方法，用于包含換能器、換能器驅動器、測量控制模塊、超聲脈沖發生器、參考電壓發生器、電壓比較放大器、窗口邏輯和時間測量模塊的超聲測量系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1、所述超聲脈沖發生器產生脈沖信號，所述脈沖信號通過所述換能器驅動器驅動所述換能器，使所述換能器按所述脈沖信號的個數配置發送相應個數的超聲脈沖；

S2、當所述超聲脈沖發送結束后，打開所述窗口邏輯，使用所述測量控制模塊對所述電壓比較放大器輸出的余振脈沖進行測量，通過計算相鄰余振脈沖的時間差或余振脈沖的個數來判斷換能器是否斷線。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S1之前，進一步包括以下步驟：

在所述換能器和所述電壓比較放大器之間增加鉗位二極管。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

當所述超聲脈沖發送結束后，使用所述測量控制模塊測量所述電壓比較放大器輸出的連續幾個余振脈沖的上升沿或下降沿距離所述換能器發出超聲脈沖的時間，得到若干時間值，如果所述相鄰時間值的差與所述超聲脈沖的周期或者半周期一致，則表明所述換能器連接正常。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟S2之后，進一步包括空管檢測的步驟：

如果在所述換能器發出超聲脈沖結束后，延遲預定時間打開所述窗口邏輯仍可以檢測到余振脈沖，則表明空管。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

當所述超聲脈沖發送結束后，至所述超聲脈沖到達另一個換能器的時間內，使用余振計數器計算余振脈沖上升沿或下降沿的個數，根據計數值判斷是否有余振、以及振動時間的長短，從而判斷是否空管、是否斷線。

6.一種換能器斷線檢測系統，其特征在于，該系統包括第一換能器、第二換能器、換能器驅動器、測量控制模塊、超聲脈沖發生器、參考電壓發生器、電壓比較放大器、窗口邏輯和時間測量模塊，其中：

所述第一換能器和第二換能器互為收發，用于將機械振動轉換為電信號；

所述換能器驅動器與所述換能器和所述測量控制模塊相連，用于驅動換能器工作；

所述測量控制模塊與所述超聲脈沖發生器、所述時間測量模塊和所述換能器驅動器相連，用于測量余振脈沖信號；

所述超聲脈沖發生器與所述測量控制模塊和所述時間測量模塊相連，用于產生脈沖信號；

所述參考電壓發生器與所述電壓比較放大器相連，用于輸出標準參考電壓；

所述電壓比較放大器與所述第一換能器、所述第二換能器、所述參考電壓發生器和所述窗口邏輯相連，用于比較余振電壓信號和參考電壓；

所述窗口邏輯與所述電壓比較放大器和所述時間測量模塊相連，用于控制開始測量余振信號的時機；

所述時間測量模塊與所述窗口邏輯、所述超聲脈沖發生器和所述測量控制模塊相連，用于進行時間測量。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，在所述第一換能器或第二換能器與所述電壓比較放大器之間，增加一個鉗位二極管，用于防止余振期間產生過高的電壓。

8.如權利要求6或7所述的系統，其特征在于，在所述測量控制模塊和所述電壓比較放大器之間，增加一個余振計數器，用于計算余振脈沖的個數。