[发明专利]基于MBUS供电的超声波水表及水流流量计量方法

权利要求书

1.一种基于MBUS供电的超声波水表，其特征在于，主要有依次连接的MBUS接口、超声波测量控制核心板和超声波流量传感器组成；所述MBUS接口由分别连接到MBUS集中器的MBUS微电源和MBUS-UART转换器组成，所述MBUS微电源连到超声波水表核心板，所述MBUS-UART转换器连到超声波水表核心板中的微处理器。

2.如权利要求1所述的基于MBUS供电的超声波水表，其特征在于，所述MBUS接口输入端设置有MBUS保护器。

3.如权利要求2所述的基于MBUS供电的超声波水表，其特征在于，所述MBUS保护器结构为：在MBUS两条总线之间并联有气体放电管F1和晶闸管浪涌保护器件D1，所述MBUS两条总线上分别串联有正温度系数PTC电阻R1和R2，MBUS一条总线与气体放电管F1之间串联有晶闸管浪涌保护器件D2，另一条总线与气体放电管F1之间串联有晶闸管浪涌保护器件D3。

4.如权利要求1所述的基于MBUS供电的超声波水表，其特征在于，所述MBUS微电源与超声波核心板之间还并联有备用电池，所述备用电池负极连接至MBUS微电源负极，备用电池正极连接至MBUS微电源正极。

5.如权利要求1所述的基于MBUS供电的超声波水表，其特征在于，所述超声波流量传感器结构为：管段中心固定导流管，所述导流管上固定有温度传感器，导流管前方固定左反射镜，后方固定右反射镜，且在左、右反射镜正对上方固定有PZT压电陶瓷元件，所述温度传感器和PZT压电陶瓷元件都连接到超声波测量控制核心板，所述温度传感器和PZT压电陶瓷元件设置有电气隔离。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于MBUS供电的超声波水表，其特征在于，在管段入口处设置有滤网。

7.一种水流流量计量方法，其特征在于，

测量超声波信号从一个换能器，即PZT压电陶瓷元件，经过反射镜及导流管到另一个换能器，即另一个PZT压电陶瓷元件的传播时间；

设两个反射镜之间距离L，超声波及水流在导流管内的速度分别为C和V，超声波从右边换能器经右边反射镜、导流管、到左边反射镜、到左边换能器的传播时间t₁及其反向的传播时间t₂分别为：t1=2t0+tup=2t0+LC-V,]]>t2=2t0+tdn=2t0+LC-V,]]>式中，t₀为超声波从换能器到相邻反射镜的传播时间，t_up及t_dn分别为超声波在导流管内沿逆流方向及沿顺流方向的传播时间，计算出水流速度V及流量Q分别是Q＝πr²V＝K(t₁-t₂)，其中r为导流管半径，K＝πr²C²/2L为仪表系数。