[發明專利]一種超聲波流量計

在審

• 申請號: 201410575438.2
• 申請日: 2014-10-25
• 公開（公告）號: CN105526982A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 張淑芬
• 申請（專利權）人: 陜西啟源科技發展有限責任公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 賈苗苗

技術領域

本發明涉及一種流量計，具體涉及一種基于數字儀器的超聲波流量計。

背景技術

流量計，用以測量管路中流體流量（單位時間內通過的流體體積）的儀表。目前，國內面臨的挑戰傳統的機械式流量計，面臨的挑戰傳統的機械式流量計，例如差壓式流量計、容積式流量計和變面積式流量計，已經處于普及化階段，價格競爭激烈，利潤空間日益減少，技術革新較少，市場相對成熟。實現產品的差異化和定制化生產是生產商在成熟市場的激烈競爭中的一個重要突破點。新技術流量計不斷被引入各個行業的同時，快速有效的售后服務對生產商來說同樣至關重要。

發明內容

本發明提出了一種新型的流量計，具體涉及一種基于數字儀器的超聲波流量計。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種超聲波流量計，包括信號源、數據采集和信號處理模塊，其特征在于：所述信號發生器連接有超聲波換能器，超聲波換能器經過濾波器、放大器將信號傳輸至示波器，所述示波器輸出端為上位機；所述上位機通過測量電路連接有控制開關和數字電位器。

上述信號源與示波器均與上位機連接。

上述上位機采用采用圖形化編程工具LabVIEw7.1。

上述信號發生器選用Agilent33220A信號源。

上述示波器選用AgilentDSO6012A雙通道示波器。

本發明有益的技術效果：

本發明運用上位機的應用程序控制信號發生器產生超聲波信號，并控制示波器采集和存儲超聲波換能器接收到的信號，將其傳送至上位機。信號源和示波器一般都配置有標準的RS232、USB、以太網／LAN或GPIB接口，可以通過上位機進行程控，不僅方便、高效，同時可以獲得專業儀器的較高性能指標。本發明成本低、靈活性強、功能便于擴展，可根據需要顯示、保存各種信息以便作復雜分析，其測量周期可達到ms級，因此能有效地滿足實驗研究的要求。

具體實施方式

一種超聲波流量計，包括信號源、數據采集和信號處理模塊，其特征在于：所述信號發生器連接有超聲波換能器，超聲波換能器經過濾波器、放大器將信號傳輸至示波器，所述示波器輸出端為上位機；所述上位機通過測量電路連接有控制開關和數字電位器；所述信號源與示波器均與上位機連接。

具體地說，本發明超聲波流量計的關鍵是要獲得順流傳播和逆流傳播的超聲波信號，求出它們之間的時差。

超聲波流量計，包括信號源、數據采集和信號處理模塊，所述信號發生器連接有超聲波換能器，超聲波換能器經過濾波器、放大器將信號傳輸至示波器，所述示波器輸出端為上位機；所述上位機通過測量電路連接有控制開關和數字電位器；所述信號源與示波器均與上位機連接。信號發生器選用Agilent33220A信號源。示波器選用AgilentDSO6012A雙通道示波器。超聲波轉換器選用兩個交替地用作發射和接收，Agilent33220A信號源產生激勵脈沖，33220A可發生頻率上限至20Ml-Iz的正弦波和方波信號，并提供脈沖、掃描等多種模式，因此可以完成不同頻率超聲波換能器的多種形式激勵。換能器接收到的超聲波信號經過帶通濾波、放大環節后即送入數據采集和處理部分，系統利用示波器AgilentDS06012A進行超聲波信號采集和觀測，采集到的波形數據送入上位機處理。DS06012A為雙通道數字示波器，帶寬100MHz，具有lMpts標準存儲深度，最高采樣率可達2GSa／s，因此可高分辨率地探測和采集超聲波信號，其采樣時間、采樣頻率、觸發模式等設置參數可以通過軟件控制。系統測量中需要通過切換模擬開關來控制超聲波信號順流或逆流傳播，上位機通過并口與測量電路連接，提供開關控制信號，同時讀寫電路中的數字電位器，實現超聲波信號的變增益控制，還可以通過并口讀入壓力、溫度等信息供誤差修正計算使用。

信號源和示波器一般都配置有標準的RS232、USB、以太網／LAN或GPIB接口，可以通過上位機進行程控，不僅方便、高效，同時可以獲得專業儀器的較高性能指標。