超声波明渠流量计制造技术

技术编号:2541972 阅读:235 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种超声波明渠流量计,包括探头,信号处理电路、测量计算部分和输出部分;其中探头内置发送电路、接收电路及超声波换能器,接收电路连接信号预放大电路,探头下方固定装有校正棒;信号处理电路包括选通开关,连接时间增益和自动增益部分,再与波形整理部分连接。能够与各种固定水位流量关系的量水堰槽配合使用,可以克服温度、组分的影响,精度高,性能稳定,操作简单方便,抗干扰能力强,可适用于恶劣环境。(*该技术在2008年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测量水流的流量计,尤其是一种用于明渠水流测量的超声波明渠流量计。水流流经国际明渠测流量测量委员会统一标准的标准堰槽,流量和液位具有一定的对应关系。根据这种关系,就可以通过测量水位而得到流量。利用此种方法测量明渠中的水流量,已被国内外仪器厂家广泛采用。但国外仪器功能比较单一,一台仪器只能与固定堰槽配合,安装复杂价格较高,不适合我国国情。国内一些厂家生产的仪器除具有上述缺陷外,还存在性能不够稳定、温度漂移大、反应时间长而测量精度低、操作复杂等几方面问题。本技术的目的是提供一种超声波明渠流量计,能够与多个堰槽配合,精度高,稳定性好,操作简单。本技术的目的是这样实现的包括探头,信号处理电路、测量计算部分及输出装置;其中探头内置发送电路、接收电路及超声波换能器,接收电路连接信号预放大电路,探头下方固定装有校正棒;信号处理电路包括选通开关,通过时间增益和自动增益部分,再与波形整理部分连接。所述测量计算部分采用单片机电路,所述输出装置为显示器、电流输出、打印机或通讯接口。附图说明图1是本技术的超声波明渠流量计的结构图。图2是探头利用超声波测量液位的示意图。图3是信号处理电路的结构图。图4是探头的电路图。图5是信号处理电路的电路图。图中1. 探头换能器 2. 校正棒 3. 液面 4. 堰槽底如图2所示,探头固定安装在量水堰槽水位测量位置上方。探头向水面发射超声脉冲波,声波遇液面3后产生反射,成为回波。探头下方固定装有校正棒2,也会产生反射,被探头接收,成为校正波。仪器内的微处理器,可以记下发射波到校正波之间的时间差t1及发射波与回波之间的时间差t2,则有 上式中E1为探头换能器1到校正棒2的距离,该长度是固定不变的;D为探头换能器1到液面3的距离,随水位变化而变;L为探头到量水堰槽底4(或水位零点)的距离,是已知的,在仪器安装时由键盘输入仪器内存。得到液位高度后,仪器根据内置的水统一流量关系曲线,自动计算出流量。探头是测量的关键部分,也是仪器性能和保证精度的关键。其中采用校正棒能补偿超声波声速随温度、组分变化的影响,采用超声信号预放大电路使探头到仪器间引线可长至500米。信号处理电路的选通开关将探头传送过来的信号中的校正波和回波分离,而自动增益和时间增益将波形峰值稳定在0.7V,波形整理部分将波形转换为微处理器可以接受的TTL电平信号。测量计算部分完成经信号处理电路整理后的回波和校正波的时间间隔的测量。所有标准堰槽的液位一流量关系曲线全部固化在仪器内部,安装时只须设置为实际堰槽即可。本技术的优越性在于能够与各种固定水位流量关系的量水堰槽配合使用,测量明渠中水的流量。可显示瞬时流量。探头到仪器间可以相隔500米。采用校正棒可以补偿温度、组分的影响,精度高,性能稳定,操作简单方便,抗干扰能力强,可适用于恶劣环境。权利要求1. 一种超声波明渠流量计,其特征在于包括探头,信号处理电路、测量计算部分和输出装置;其中探头内置发送电路、接收电路及超声波换能器(1),接收电路连接信号预放大电路,探头下方固定装有校正棒(2);信号处理电路包括选通开关,连接时间增益和自动增益部分,再与波形整理部分连接。2. 根据权利要求1所述的超声波明渠流量计,其特征在于所述测量计算部分采用单片机电路,所述输出装置为显示器、电流输出、打印机或通讯接口。专利摘要一种超声波明渠流量计,包括探头,信号处理电路、测量计算部分和输出部分;其中探头内置发送电路、接收电路及超声波换能器,接收电路连接信号预放大电路,探头下方固定装有校正棒;信号处理电路包括选通开关,连接时间增益和自动增益部分,再与波形整理部分连接。能够与各种固定水位流量关系的量水堰槽配合使用,可以克服温度、组分的影响,精度高,性能稳定,操作简单方便,抗干扰能力强,可适用于恶劣环境。文档编号G01F23/296GK2354114SQ9824784公开日1999年12月15日 申请日期1998年12月4日 优先权日1998年12月4日专利技术者马志刚, 许传朝, 徐文 申请人:北京环科环保技术公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波明渠流量计,其特征在于:包括探头,信号处理电路、测量计算部分和输出装置;其中探头内置发送电路、接收电路及超声波换能器(1),接收电路连接信号预放大电路,探头下方固定装有校正棒(2);信号处理电路包括选通开关,连接时间增益和自动增益部分,再与波形整理部分连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马志刚许传朝徐文
申请(专利权)人:北京环科环保技术公司
类型:实用新型
国别省市:11[中国|北京]

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