[发明专利]一种超声流量计

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种超声流量计。

背景技术

超声流量计已成功地应用于测量血液流量和河水流量。在工业上，适用于测量各种流体和中、低压气体的体积流量而不受流体电导率、粘度、密度、腐蚀性和成分的影响。它不妨碍管道中流体的流动，也不受管径大小的限制。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

现有的超声流量计多采用乘法器或非线性混频器提取超声多普勒信号，电路复杂、成本高，且计算出的流量和流速精度低。

发明内容

本发明提供了一种超声流量计，该流量计灵敏度高，结构简单，成本低，不需调试，提高了流量和流速的检测精度，详见下文描述：

一种超声流量计，包括：振荡器，所述振荡器产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路驱动第一超声探头，所述第一超声探头发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头接收，经过放大器放大后输入到多普勒差频器；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器，所述多普勒差频器输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路得到方波信号，并输入至频率测量电路，所述频率测量电路输出数字多普勒信号至控制器，所述控制器计算出所述流体的流速和流量，并显示和输出所述流体的流速和流量。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第一电阻的另一端接第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；所述第三电阻并联连接电容；

所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端接第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地；

所述第一二极管的阳极接所述第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极接所述第二二极管的阳极。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，第一电阻的另一端分别接第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管阳极同时接运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；所述第一二极管并联电容；

所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端分别接所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极和所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第一电阻的另一端接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；

所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端分别接所述第三电阻的一端和所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端接运算放大器的正极性输入端；所述运算放大器的负极性输入端同时接第三电阻和第四电阻的一端；所述第三电阻的另一端接地；所述第四电阻的另一端接所述运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端接运算放大器的正极性输入端；所述运算放大器的负极性输入端接输出端，输出所述多普勒差频信号Δω。

所述第一信号源具体为：所述多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω；所述第二信号源具体为：所述超声波信号ω₀。

所述第一信号源具体为：所述超声波信号ω₀；所述第二信号源具体为：所述多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω。