[发明专利]一种声速测定装置

说明书

一种声速测定装置，包括声波发射电路、声波发射传感器、声波接收传感器以及声波接收电路，声波发射传感器和声波接收传感器之间的距离是固定值，所述声波接收电路包括放大电路、移相电路以及电信号转直流电平电路，移相前的电信号经过第一电信号转直流电平电路输出间断的直流信号电平，经移相电路改变相位电信号经过第二电信号转直流电平电路输出间断的直流信号电平，2路电平合并后输出，时间测定以及数据处理模块测定声波从发射到接收到信号的时间，从而得到实现声速的测定。本发明的技术效果在于，通过采用移相电路以及周期变化的电信号转直流电平电路的组合，就能将输入的正弦或余弦转换成直流信号电平，从而能获得极高的测速精度。

技术领域

本发明涉及一种声速测定装置。

背景技术

声速测定通常采用包括温度、气压等参数的公式计算，存在一定的误差。

固定声波发射和接收传感器的距离，使用渡越时间法测定声速，存在的问题是声波被传感器接收后得到正弦或余弦波电信号，经放大和比较电路仅能得不连续的信号电平，信号电平间断处的长短决定了渡越时间测定的精度，进而影响到声速测定精度。

发明内容

本发明目的是提供一种高精度声速测定装置解决现有技术中声速测定精度低的技术问题。

一种声速测定装置，包括时间测定以及数据处理模块、声波发射电路、声波发射传感器、声波接收传感器以及声波接收电路，声波接收传感器将接收到的声波转换为正弦或余弦电信号，其特征在于, 声波发射传感器和声波接收传感器之间的距离是固定值，所述声波接收电路包括放大电路、移相电路以及电信号转直流电平电路，移相前的电信号经过第一电信号转直流电平电路输出间断的直流信号电平，经移相电路改变相位电信号经过第二电信号转直流电平电路输出间断的直流信号电平，2路间断直流电平合并后输出到时间测定以及数据处理模块或者分别输出到时间测定以及数据处理模块，时间测定以及数据处理模块测定声波从发射到接收到信号的时间，从而得到实现声速的测定。

公知的2路信号合并采用逻辑“或”或者“或非”运算，对于以高电平为检测到信号电平的还可以进行“加法”运算，对于以低电平为检测到信号电平的还可以进行“减法”运算。

这样，移相前和移相后的波形具有互补性，实现的效果是：只要接收到信号，2路周期变化的电信号转直流电平电路必然有一个能接收到信号电平。

电信号转直流电平电路输出的间断的直流信号电平，由于采用元件性能以及信号强度的不同，周期变化的电信号转直流电平电路结果可能以方波或梯形波或者二者的近似波形输出。

公知的2路信号合并采用逻辑“或”或者“或非”运算，对于以高电平为检测到信号电平的还可以进行“加法”运算，对于以低电平为检测到信号电平的还可以进行“减法”运算。

公知的，最所述声波选择40kHZ超声波时，抗干扰能力和空气中衰减速度等指标的综合性能最佳。

所述移相电路的移相角为π/4-3π/4之间。

这样，接收电路信号经过过微分电路或积分电路后与原信号产生π/4-3π/4的相位差，

所述移相电路的移相角为π/2或3π/2。

这样，接收电路信号经过过微分电路或积分电路后与原信号产生π/2相位差，原先的信号最弱的区域就是现在的波峰，再与原先信号叠加解决了渡越时间法测距因为信号最弱的区域电路无法检测而造成的测距精度无法提高的问题。

所述移相电路为微分电路或积分电路。

所述第一电信号转直流电平电路或者第二电信号转直流电平电路包括一种正半周信号的转换电路和一种负半周信号的转换电路。

这样，正负半周信号分别转换后叠加。