[发明专利]基于MBUS供电的超声波水表及水流流量计量方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波水表领域，特别涉及一种基于MBUS供电的超声波水表及水流流量计量方法。

背景技术

电池寿命是超声波水表的关键问题之一，要真正地取代传统机械水表，超声波水表必须要工作至少6年而不需要更换电池。实际上，许多应用场合已提出10年到15年的寿命要求。这不但需要水表的电路设计做到超低功耗，而且电池容量要足够大。不但如此，电池本身的生产质量要很高，以保证其在很大的季节温差范围内能长期稳定工作多年。这些苛刻条件使得电池成本很高，对超声波水表的普及造成障碍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于MBUS供电的超声波水表及水流流量计量方法，利用MBUS通讯线上的微弱电流对超声波水表进行稳定可靠地供电。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于MBUS供电的超声波水表，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。

进一步的，所述MBUS接口输入端设置有MBUS保护器。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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；并且，所述温度传感器和PZT压电陶瓷元件均采用电气隔离设计，使MBUS电源系统与流体介质及管段系统没有形成电流回路，从而到达保护作用。

进一步的，在管段入口处设置有滤网。

一种水流流量计量方法，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；