[發(fā)明專利]一種可校驗計量的超聲波流量計

在審

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• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112067067A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 嚴軍榮;盧玉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州乾博科技有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種可校驗計量的超聲波流量計，包括超聲波流量計殼體、超聲波換能器、超聲波換能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：所述超聲波換能器包括信號發(fā)生電路、信號接收電路、檢相電路、相壓轉(zhuǎn)換電路、流量計量校驗單元，所述檢相電路將接收到的超聲波信號與基準信號比較得到相位差，所述相壓轉(zhuǎn)換電路將相位差轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)，所述流量計量校驗單元根據(jù)兩個超聲波換能器接收到超聲波信號的接收時刻之差和兩個相壓轉(zhuǎn)換電路得到的電壓數(shù)據(jù)之差計算流量校驗值。本發(fā)明解決了超聲波流量計如何快速且有效地檢驗超聲波流量計的計量結(jié)果的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于智能超聲波水表技術領域，特別是涉及一種可校驗計量的超聲波流量計。

背景技術

目前市場上的超聲波流量計所采用的超聲換能器芯片，例如公開號為CN102869959B的中國專利《超聲波流量計》提出的流量計包括切換單元，用于切換信號產(chǎn)生器和至少兩個超聲波換能器之間的電傳輸信號，并用于切換換能器和接收器電路之間的電接收信號，其中切換單元與信號產(chǎn)生器的運算放大器的輸出端以及接收器電路的運算放大器的反向輸入端耦合，還包括確定超聲波流量計在流動路徑中超聲波信號的時間延遲的方法，包括將物理傳送的、延遲的和接收的信號與仿真的非延遲信號進行比較的步驟。公開號為CN102200457B的中國專利《一種超聲波流量檢測電路》提出在測量過程中，超聲波源信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個1MHZ的信號持續(xù)整個順、逆流測量過程，超聲波換能器接收到超聲波信號后，經(jīng)檢波電路濾除掉噪音和干擾信號，此信號經(jīng)檢相電路和基準信號比較后產(chǎn)生相位差，經(jīng)過“相-壓”轉(zhuǎn)換電路將測量信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，最后通過微處理器的高精度AD測得電壓伏值。由于超聲波在順、逆流傳播的速度不同，最終測得的電壓幅度也不同，通過二者電壓差經(jīng)過換算可得到時間差，通過相應公式可計算出流量。

但是上述技術方案都沒有對超聲波流量計的計量結(jié)果進行校驗的技術特征，難以快速準確發(fā)現(xiàn)流量計計量問題。目前還沒有快速且有效地檢驗超聲波流量計的計量結(jié)果的超聲波流量計，為此提出一種可校驗計量的超聲波流量計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出一種可校驗計量的超聲波流量計。

本發(fā)明的一種可校驗計量的超聲波流量計，包括超聲波水表殼體、超聲波換能器、超聲波換能器下方的反射片及反射片支架，其特征在于：

所述超聲波換能器包括信號發(fā)生電路、信號接收電路、檢相電路、相壓轉(zhuǎn)換電路、流量計量校驗單元，所述檢相電路將接收到的超聲波信號與基準信號比較得到相位差，所述相壓轉(zhuǎn)換電路將相位差轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)，所述流量計量校驗單元根據(jù)兩個超聲波換能器接收到超聲波信號的接收時刻之差和兩個相壓轉(zhuǎn)換電路得到的電壓數(shù)據(jù)之差計算流量校驗值。

優(yōu)選地，所述信號接收電路包括信號放大電路(放大器)、信號濾波電路(比較器)的任一項或多項組合。

進一步優(yōu)選地，信號接收電路接收到超聲波信號后，對超聲波信號進行放大和/或濾除干擾信號和/或濾除噪音的任一項或多項組合。

優(yōu)選地，所述檢相電路包括波形比較器和微處理器，波形比較器用于檢測接收到的超聲波信號波形與基準信號波形，微處理器計算兩個信號波形相位的差值，所述基準信號是信號發(fā)生電路產(chǎn)生的超聲波信號。

優(yōu)選地，所述相壓轉(zhuǎn)換電路是脈寬檢測電路；所述相壓轉(zhuǎn)換電路將相位差轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)是檢測相位差所帶來的脈寬變化并根據(jù)脈寬調(diào)制方法計算電壓數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述相壓轉(zhuǎn)換電路是電容放電電路；所述相壓轉(zhuǎn)換電路將相位差轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)據(jù)是檢測相位差所帶來的放電時間差并根據(jù)放電時間差計算電壓數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述流量計量校驗單元根據(jù)兩個超聲波換能器接收到超聲波信號的接收時刻之差和兩個相壓轉(zhuǎn)換電路得到的電壓數(shù)據(jù)之差計算流量校驗值，包括步驟：

流量計量校驗單元根據(jù)兩個超聲波換能器接收到超聲波信號的接收時刻之差計算超聲波接收時刻之差并以此計算當前流量值；