【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超声波流量计，具体为一种无线时差法超声波流量计及其测量方法。
技术介绍
1、目前超声波流量计应用较多的有多普勒流量计和时差法流量计。多普勒流量计适用于水中有固体颗粒或者气泡的水体。时差法流量计主要用于浊度值较小的水体，油体的流速和流量测量。时差法流量计原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的。
2、现有技术缺点如下：
3、人工缆道转子流速仪建设复杂，由操作安全风险，无法实时在线，过快过慢均无法测量。adcp固定式精度偏低，走航式需人工操控，测量船在流速较大（超过3m/s）情况下极易倾覆，无法在线测量。雷达测流水面测流，受风速和雨雪影响大；探头安装需要桥梁，否则需要架设钢丝线缆，施工文件审批麻烦。时差法安装方式布设方式多样，最快可达1秒钟检测一次，测量精度高，测量河宽：有线0.5米-200米，无线1米-2000米，安装适应性好。
4、(1) 当河面宽度为中等（20-200米）与较大（200-1000米）时，水声信号复杂多变的多途结构和较强的随机衰弱问题，对常规时差法来说是致命影响。
5、(2) 当河面较宽时，需架设或者预埋过河电缆，这样会影响船只通航，后期维护复杂。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术要解决的技术问题是提供一种无线时差法超声波流量计及其测量方法，使两岸间的设备不需要线缆连接，且安装简单，后期维护方便。
2、本专利技术的一种无线时差法超声波流量计，包括主机a和从
3、所述主机a包括第一壳体、pcba、液晶屏、钣金、钣金贴纸、铜螺柱、沉头螺丝、六角螺母、第一螺丝、第二螺丝、液晶屏连接线、usb线、线夹、第一mcu组件、第一防水接头和第二防水接头组装而成；
4、优选的，所述铜螺柱螺丝部分穿过液晶屏四边孔位，螺丝部分在液晶屏的背部，所述六角螺母锁紧铜螺柱，所述液晶屏与钣金通过沉头螺丝锁紧，所述第一mcu组件插在pcba上，所述pcba四周孔与第一壳体内部的孔对齐，通过第一螺丝将pcba与第一壳体锁紧，所述线夹固定到第一壳体内的两边，所述usb线插到pcba上，所述第一防水接头和第二防水接头拧在第一壳体开孔的位置，所述液晶屏连接线和usb线接在液晶屏上且通过第一螺丝将钣金与第一壳体锁紧，所述第二螺丝将第一壳体的小盖子拧紧；
5、优选的，所述铜螺柱为m3×7+6铜螺柱，所述沉头螺丝为m3×6沉头螺丝，所述六角螺母为m3六角螺母，所述第一螺丝为m3×8螺丝，所述第二螺丝为m4×18螺丝，所述第一防水接头为m20×1.5防水接头，所述第二防水接头为m16×1.5防水接头。
6、所述从机b包括第二壳体、pcb底板、pcb灯板、贴纸、第三螺丝、第四螺丝、第二mcu组件、信号板组件、灯板连接线、第五螺丝、第三防水接头、第四防水接头和第六螺丝组装而成；
7、优选的，所述pcb灯板上的灯与上盖上的孔对齐，通过第六螺丝拧紧固定，所述第二mcu组件和信号板组件插在pcb底板上，所述pcb底板四周孔与第二壳体内部的孔对齐通过第三螺丝将其锁紧，所述灯板连接线一头插在pcb底板上，另一头插到pcb灯板上，所述第三防水接头和第四防水接头拧在第二壳体开孔位置，所述第四螺丝将上盖和第二壳体锁紧，再通过第五螺丝将第二壳体的小盖子拧紧。
8、优选的，所述第三螺丝为m3×8螺丝，所述第四螺丝为m3×12螺丝，所述第五螺丝为m4×18螺丝，所述第三防水接头为m20×1.5第三防水接头，所述第四防水接头为m16×1.5第四防水接头，所述第六螺丝为m3×6螺丝。
9、所述从机b装入太阳能配电箱中，在河道两侧均安装一个从机b，主机a安装到河岸或者水文站，两个所述从机b下面都装上4个换能器并对准，从机b接收卫星信号并传输给主机a。
10、专利技术的一种无线时差法超声波流量计的测量方法，测量方法包括以下步骤：
11、将从机b装入太阳能配电箱中，在河道两侧都装上一个从机b，主机a可以灵活安装到河岸或者水文站；
12、在两个从机b下面都装上4个换能器并对准；
13、通过卫星传递信号给从机b；
14、再由从机b将数据传递给主机a；
15、采用时差法测量流速，在上下游分别布置换能器a和换能器b，t2为超声波沿水流方向传播所经历的时间即正向传播时间，t1为逆水流向传播所经历的时间即逆向传播时间；
16、正向传播时间和逆向传播时间分别表示为：
17、；
18、其中：v=流体流速；l=声路长度；φ=声路与水流方向的夹角；c=超声波在静水中的声速；
19、由上述两式可以得到该声路上的流速：；
20、（6）流量通过液位和水流速，以及河道/渠道截面参数来计算：
21、q=area*v*c；
22、其中：area=当前液位条件下的横截面积，使用层面数据计算；v=声路流速；c=声路位置系数。
23、本专利技术的有益效果：本专利技术解决了传统时差法超声波流量计产品需要在两岸间的连线问题。在没有电缆架设条件的水域，无线系统是在广阔的水域进行流量测量的理想解决方案。主机可灵活配置多个从机来构成单层声路，多层声路，交叉声路系统。
24、不使用单一仪表主机，而是主机、两个从机共同工作。主、从机之间采用无线的高速数据链，让双机数据实现快速交互。解决了传统时差法超声波产品在两岸间的连线。让主、从机可以在数据交换的情况下独自运行。
25、无线时差法超声波流量计最大测量宽度可达2000m，适用于各种广阔河面。主从机通过无线通讯传输数据，两岸设备不存在电缆连接问题。主机可以灵活安装到河岸或者水文站。使用北斗卫星授时技术，测量精度高。使两岸间的设备不需要线缆连接，且安装简单，后期维护方便。
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1.一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：包括主机A和从机B，所述主机A和从机B通过无线连接；
2.根据权利要求1所述的一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：所述铜螺柱（1-6）螺丝部分穿过液晶屏（1-3）四边孔位，螺丝部分在液晶屏（1-3）的背部，所述六角螺母（1-8）锁紧铜螺柱（1-6），所述液晶屏（1-3）与钣金（1-4）通过沉头螺丝（1-7）锁紧，所述第一MCU组件（1-14）插在PCBA（1-2）上，所述PCBA四周孔与第一壳体（1-1）内部的孔对齐，通过第一螺丝（1-9）将PCBA（1-2）与第一壳体（1-1）锁紧，所述线夹（1-13）固定到第一壳体（1-1）内的两边，所述USB线（1-12）插到PCBA（1-2）上，所述第一防水接头（1-15）和第二防水接头（1-16）拧在第一壳体（1-1）开孔的位置，所述液晶屏连接线（1-11）和USB线（1-12）接在液晶屏（1-3）上且通过第一螺丝（1-9）将钣金（1-4）与第一壳体（1-1）锁紧，所述第二螺丝（1-10）将第一壳体（1-1）的小盖子拧紧。
3.根据权利要求1所述的一种无线时差法超声
4.根据权利要求1所述的一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：所述PCB灯板（2-3）上的灯与上盖上的孔对齐，通过第六螺丝（2-13）拧紧固定，所述第二MCU组件（2-7）和信号板组件（2-8）插在PCB底板（2-2）上，所述PCB底板（2-2）四周孔与第二壳体（2-1）内部的孔对齐通过第三螺丝（2-5）将其锁紧，所述灯板连接线（2-9）一头插在PCB底板（2-2）上，另一头插到PCB灯板（2-3）上，所述第三防水接头（2-11）和第四防水接头（2-12）拧在第二壳体（2-1）开孔位置，所述第四螺丝（2-6）将上盖和第二壳体（2-1）锁紧，再通过第五螺丝（2-10）将第二壳体（2-1）的小盖子拧紧。
5.根据权利要求1所述的一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：所述第三螺丝（2-5）为M3×8螺丝，所述第四螺丝（2-6）为M3×12螺丝，所述第五螺丝（2-10）为M4×18螺丝，所述第三防水接头（2-11）为M20×1.5第三防水接头，所述第四防水接头（2-12）为M16×1.5第四防水接头，所述第六螺丝（2-13）为M3×6螺丝。
6.一种无线时差法超声波流量计的测量方法，其特征在于：包括权利1-5所述的一种无线时差法超声波流量计，测量方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：包括主机a和从机b，所述主机a和从机b通过无线连接；
2.根据权利要求1所述的一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：所述铜螺柱（1-6）螺丝部分穿过液晶屏（1-3）四边孔位，螺丝部分在液晶屏（1-3）的背部，所述六角螺母（1-8）锁紧铜螺柱（1-6），所述液晶屏（1-3）与钣金（1-4）通过沉头螺丝（1-7）锁紧，所述第一mcu组件（1-14）插在pcba（1-2）上，所述pcba四周孔与第一壳体（1-1）内部的孔对齐，通过第一螺丝（1-9）将pcba（1-2）与第一壳体（1-1）锁紧，所述线夹（1-13）固定到第一壳体（1-1）内的两边，所述usb线（1-12）插到pcba（1-2）上，所述第一防水接头（1-15）和第二防水接头（1-16）拧在第一壳体（1-1）开孔的位置，所述液晶屏连接线（1-11）和usb线（1-12）接在液晶屏（1-3）上且通过第一螺丝（1-9）将钣金（1-4）与第一壳体（1-1）锁紧，所述第二螺丝（1-10）将第一壳体（1-1）的小盖子拧紧。
3.根据权利要求1所述的一种无线时差法超声波流量计，其特征在于：所述铜螺柱（1-6）为m3×7+6铜螺柱，所述沉头螺丝（1-7）为m3×6沉头螺丝，所述六角螺母（1-8）为m3六角螺母，所述第一螺丝（1-9）为m3×8螺丝，所述第二螺丝（1-10）为m4×18螺丝，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩云学，
申请(专利权)人：苏州瀚泰克高新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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