[發(fā)明專利]基于MBUS供電的超聲波水表及水流流量計(jì)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610021043.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105424112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都聲立德克技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/66
• 分類號(hào): G01F1/66
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 崔建中

1.一種基于MBUS供電的超聲波水表，其特征在于，主要有依次連接的MBUS接口、超聲波測(cè)量控制核心板和超聲波流量傳感器組成；所述MBUS接口由分別連接到MBUS集中器的MBUS微電源和MBUS-UART轉(zhuǎn)換器組成，所述MBUS微電源連到超聲波水表核心板，所述MBUS-UART轉(zhuǎn)換器連到超聲波水表核心板中的微處理器。

2.如權(quán)利要求1所述的基于MBUS供電的超聲波水表，其特征在于，所述MBUS接口輸入端設(shè)置有MBUS保護(hù)器。

3.如權(quán)利要求2所述的基于MBUS供電的超聲波水表，其特征在于，所述MBUS保護(hù)器結(jié)構(gòu)為：在MBUS兩條總線之間并聯(lián)有氣體放電管F1和晶閘管浪涌保護(hù)器件D1，所述MBUS兩條總線上分別串聯(lián)有正溫度系數(shù)PTC電阻R1和R2，MBUS一條總線與氣體放電管F1之間串聯(lián)有晶閘管浪涌保護(hù)器件D2，另一條總線與氣體放電管F1之間串聯(lián)有晶閘管浪涌保護(hù)器件D3。

4.如權(quán)利要求1所述的基于MBUS供電的超聲波水表，其特征在于，所述MBUS微電源與超聲波核心板之間還并聯(lián)有備用電池，所述備用電池負(fù)極連接至MBUS微電源負(fù)極，備用電池正極連接至MBUS微電源正極。

5.如權(quán)利要求1所述的基于MBUS供電的超聲波水表，其特征在于，所述超聲波流量傳感器結(jié)構(gòu)為：管段中心固定導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管上固定有溫度傳感器，導(dǎo)流管前方固定左反射鏡，后方固定右反射鏡，且在左、右反射鏡正對(duì)上方固定有PZT壓電陶瓷元件，所述溫度傳感器和PZT壓電陶瓷元件都連接到超聲波測(cè)量控制核心板，所述溫度傳感器和PZT壓電陶瓷元件設(shè)置有電氣隔離。

6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基于MBUS供電的超聲波水表，其特征在于，在管段入口處設(shè)置有濾網(wǎng)。

7.一種水流流量計(jì)量方法，其特征在于，

測(cè)量超聲波信號(hào)從一個(gè)換能器，即PZT壓電陶瓷元件，經(jīng)過(guò)反射鏡及導(dǎo)流管到另一個(gè)換能器，即另一個(gè)PZT壓電陶瓷元件的傳播時(shí)間；

設(shè)兩個(gè)反射鏡之間距離L，超聲波及水流在導(dǎo)流管內(nèi)的速度分別為C和V，超聲波從右邊換能器經(jīng)右邊反射鏡、導(dǎo)流管、到左邊反射鏡、到左邊換能器的傳播時(shí)間t₁及其反向的傳播時(shí)間t₂分別為：t1=2t0+tup=2t0+LC-V,]]>t2=2t0+tdn=2t0+LC-V,]]>式中，t₀為超聲波從換能器到相鄰反射鏡的傳播時(shí)間，t_up及t_dn分別為超聲波在導(dǎo)流管內(nèi)沿逆流方向及沿順流方向的傳播時(shí)間，計(jì)算出水流速度V及流量Q分別是Q＝πr²V＝K(t₁-t₂)，其中r為導(dǎo)流管半徑，K＝πr²C²/2L為儀表系數(shù)。