便携式超声波管道流量检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种便携式超声波管道流量检测装置，包括：手持终端、MCU、超声波发射探头、超声波接收探头、发射单元和接收单元；所述手持终端上设置有显示屏和按键；超声波发射探头、超声波接收探头皆与手持终端相连；所述发射单元包括脉冲信号发生电路和电感式超声波发射电路；所述接收单元包括接收电路、缓冲检波电路和A/D转换模块。本方案中发射单元无需高压供电即可激发超声波，手持终端无需配置高压直流电源模块，消除了现场检测时的安全隐患，进一步减小了体积，并且电路简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
便携式超声波管道流量检测装置
本技术涉及测量设备领域，具体的涉及一种便携式超声波管道流量检测装置。
技术介绍
超声波流量计广泛应用于管道流量检测领域，其利用“速度差法”原理对管道内流量进行测量，超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。现有的超声波流量计的超声波发射模块需要配置高压直流电源，导致电路复杂、成本高并且体积大，便携性差，并且高压直流电源在使用中会带来一定的安全隐患。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种便携式超声波管道流量检测装置，体积小、携带方便、电路简单、成本低、无需配置高压直流电源。根据本技术实施例的便携式超声波管道流量检测装置，包括：手持终端，所述手持终端上设置有显示屏和按键；MCU，所述MCU设置在手持终端内；超声波发射探头和超声波接收探头，所述超声波发射探头、超声波接收探头皆与手持终端相连；发射单元，所述发射单元包括脉冲信号发生电路和电感式超声波发射电路，所述MCU的输出端连接脉冲信号发生电路的输入端，所述脉冲信号发生电路的输出端连接电感式超声波发射电路的控制端，所述电感式超声波发射电路的位于超声波发射探头内；接收单元，所述接收单元包括接收电路、缓冲检波电路和A/D转换模块，所述接收电路的位于超声波接收探头内，所述接收电路的输出端电性连接缓冲检波电路的输入端，所述缓冲检波电路的输出端电性连接A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端电性连接MCU的输入端；电源模块，所述电源模块安装在手持终端内以用于供电。根据本技术实施例的便携式超声波管道流量检测装置，至少具有如下技术效果：本技术实施方式中，用户将超声波发射探头和超声波接收探头安装在管道上，再通过手持终端即可实时读取管道内液体流量。整个装置体积小、便于携带。发射单元通过脉冲信号发生电路产生窄脉冲信号，电感式超声波发射电路在窄脉冲信号的控制下，通过储能电感在瞬时放电过程中产生脉冲高电流的原理对发射晶片进行激励，从而发射超声波；接收电路接收到超声波回声信号后通过缓冲检波电路对信号进行幅度检波，并且通过缓冲器U5保证了与A/D转换模块的顺利耦合，A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号后反馈给MCU。本方案中发射单元无需高压供电即可激发超声波，手持终端无需配置高压直流电源模块，消除了现场检测时的安全隐患，进一步减小了体积，并且电路简单、成本低。根据本技术的一些实施例，所述脉冲信号发生电路包括三极管QF1、脉冲发生芯片U1和RC微分电路，所述三极管的控制端连接MCU的输出端，所述三极管QF1的输出端连接脉冲发生芯片U1的输入端，所述脉冲发生芯片U1连接RC微分电路的输入端，所述RC微分电路的输出端连接电感式超声波发射电路的输入端。根据本技术的一些实施例，所述电感式超声波发射电路包括开关元件Q1、储能电感L1、电容C1、电阻R3、电阻R4和发射晶片；所述开关元件Q1的控制端与脉冲信号发生电路的输出端相连，所述开关元件Q1的输出端连接储能电感L1的一端，所述储能电感L1的另一端连接电源模块的正极，所述储能电感L1与开关元件Q1的公共端连接电容C1的一端，所述电容C1的另一端连接发射晶片的一端，所述发射晶片的另一端接地，所述电阻R3、R4皆与发射晶片的两端并联。根据本技术的一些实施例，所述电感式超声波发射电路还包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R1和电感L2，所述开关元件Q1的输出端通过电阻R1连接储能电感L1的一端，所述储能电感L1的另一端连接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极接地，所述电容C1的另一端连接二极管D3的负极，所述二极管D3的正极连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接发射晶片的一端。根据本技术的一些实施例，所述接收电路包括接收晶片和增益放大器U2，所述接收晶片的输出端连接增益放大器U2的输入端，所述增益放大器U2的输出端连接缓冲检波电路的输入端。根据本技术的一些实施例，所述缓冲检波电路包括第一运算放大器U3、第二运算放大器U6、全波整流器U4和缓冲器U5，所述第一运算放大器U3的输入端连接接收电路的输出端，所述第一运算放大器U3的输出端连接全波整流器U4的输入端，所述全波整流器U4的输出端连接缓冲器U5的输入端，所述缓冲器U5的输出端连接第二运算放大器U6的输入端，所述第二运算放大器U6的输出端连接A/D转换模块的输入端。还包括充电电池，所述充电电池设置在手持终端内并且与电源模块电性连接。根据本技术的一些实施例，所述MCU为STM32系列的处理器。根据本技术的一些实施例，所述超声波发射探头和超声波接收探头上皆设置有用于固定在管道上的夹持部。根据本技术的一些实施例，所述夹持部为磁吸头。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术实施例中便携式超声波管道流量检测装置的结构示意图；图2为本技术实施例中便携式超声波管道流量检测装置的原理框图；图3为本技术中脉冲信号发生电路的电路原理图；图4为本技术中电感式超声波发射电路的电路原理图；图5为本技术中接收电路的电路原理图；图6为本技术中缓冲检波电路的电路原理图。附图标号手持终端100、显示屏110、按键120、microusb口130、发射单元200、脉冲信号发生电路210、电感式超声波发射电路220、接收单元300包括接收电路310、缓冲检波电路320、A/D转换模块330、MCU400、超声波发射探头510、超声波接收探头520。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式超声波管道流量检测装置，其特征在于，包括：/n手持终端(100)，所述手持终端(100)上设置有显示屏(110)和按键(120)；/nMCU(400)，所述MCU(400)设置在所述手持终端(100)内；/n超声波发射探头(510)和超声波接收探头(520)，所述超声波发射探头(510)、超声波接收探头(520)皆与所述手持终端(100)相连；/n发射单元(200)，所述发射单元(200)包括脉冲信号发生电路(210)和电感式超声波发射电路(220)，所述MCU(400)的输出端连接所述脉冲信号发生电路(210)的输入端，所述脉冲信号发生电路(210)的输出端连接所述电感式超声波发射电路(220)的控制端，所述电感式超声波发射电路(220)的位于所述超声波发射探头(510)内；/n接收单元(300)，所述接收单元(300)包括接收电路(310)、缓冲检波电路(320)和A/D转换模块(330)，所述接收电路(310)位于所述超声波接收探头(520)内，所述接收电路(310)的输出端电性连接所述缓冲检波电路(320)的输入端，所述缓冲检波电路(320)的输出端电性连接所述A/D转换模块(330)的输入端，所述A/D转换模块(330)的输出端电性连接所述MCU(400)的输入端；/n电源模块，所述电源模块安装在所述手持终端(100)内以用于供电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种便携式超声波管道流量检测装置，其特征在于，包括：
手持终端(100)，所述手持终端(100)上设置有显示屏(110)和按键(120)；
MCU(400)，所述MCU(400)设置在所述手持终端(100)内；
超声波发射探头(510)和超声波接收探头(520)，所述超声波发射探头(510)、超声波接收探头(520)皆与所述手持终端(100)相连；
发射单元(200)，所述发射单元(200)包括脉冲信号发生电路(210)和电感式超声波发射电路(220)，所述MCU(400)的输出端连接所述脉冲信号发生电路(210)的输入端，所述脉冲信号发生电路(210)的输出端连接所述电感式超声波发射电路(220)的控制端，所述电感式超声波发射电路(220)的位于所述超声波发射探头(510)内；
接收单元(300)，所述接收单元(300)包括接收电路(310)、缓冲检波电路(320)和A/D转换模块(330)，所述接收电路(310)位于所述超声波接收探头(520)内，所述接收电路(310)的输出端电性连接所述缓冲检波电路(320)的输入端，所述缓冲检波电路(320)的输出端电性连接所述A/D转换模块(330)的输入端，所述A/D转换模块(330)的输出端电性连接所述MCU(400)的输入端；
电源模块，所述电源模块安装在所述手持终端(100)内以用于供电。


2.根据权利要求1所述的便携式超声波管道流量检测装置，其特征在于：所述脉冲信号发生电路(210)包括三极管QF1、脉冲发生芯片U1和RC微分电路，所述三极管的控制端连接所述MCU(400)的输出端，所述三极管QF1的输出端连接所述脉冲发生芯片U1的输入端，所述脉冲发生芯片U1连接所述RC微分电路的输入端，所述RC微分电路的输出端连接所述电感式超声波发射电路(220)的输入端。


3.根据权利要求1所述的便携式超声波管道流量检测装置，其特征在于：所述电感式超声波发射电路(220)包括开关元件Q1、储能电感L1、电容C1、电阻R3、电阻R4和发射晶片；所述开关元件Q1的控制端与所述脉冲信号发生电路(210)的输出端相连，所述开关元件Q1的输出端连接所述储能电感L1的一端，所述储能电感L1的另一端连接所述电源模块的正极，所述储能电感L1与所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：金传秋，
申请(专利权)人：广东华衡检测科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44