一种多普勒流量计制造技术

本技术涉及一种多普勒流量计，包括多频率发射模块、多通道接收模块、信号处理模块、核心处理器和显示模块，其中，所述多频率发射模块用于发射多个不同频率的声波信号，所述多通道接收模块用于接收多个频率的反射信号，信号处理模块用于通过反射信号提取有关流体速度和流量的原始数据，并对原始数据进行处理和分析以获得预处理数据，所述核心处理器用于通过对信号处理模块接收到的预处理数据进行计算和分析以获得测量数据，所述显示模块用于将测量数据可视化并提供给操作人员。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及流量测量，更具体地说，涉及一种多普勒流量计。

技术介绍

1、多普勒流量计是运用超声波多普勒原理来测量的，根据运用场景的不同，又可以称其为河道流量计、下水道流量计、渠道流量计、农田溉灌流量计、非满管流量计等。它既不需要跟电磁流速流量计一样截开管道安装管段式传感器，也不需要使用截流装置，更不要安装固定的堰槽来控制水流从固定出口流淌，广泛应用于工业、水利、灌溉等行业，适用于满管、非满管、明渠、下水道等的流量测量。

2、目前，现有的多普勒流量计使用过程中，采用的是通过单频发射和单频接收进行测量的，只能测量特定的流体性质(如液体密度和粘度)以实现准确的测量，在不同流体条件下，需要额外的校准和调整，以满足不同工况的需求，因此其难以适应不同的环境。并且抗干扰能力差，对流体中存在的气泡、颗粒物质或悬浮物质较为敏感，导致测量结果不准确。通常还需要定期的校准和维护，以确保测量结果的准确性和可靠性，因此维护不便。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多普勒流量计。

2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、构造一种多普勒流量计，包括多频率发射模块、多通道接收模块、信号处理模块、核心处理器和显示模块，其中，所述多频率发射模块用于发射多个不同频率的声波信号，所述多通道接收模块用于接收多个频率的反射信号，信号处理模块用于通过反射信号提取有关流体速度和流量的原始数据，并对原始数据进行处理和分析以获得预处理数据，所述核心处理器用于通过对信号处理模块接收到的预处理数据进行计算和分析以获得测量数据，所述显示模块用于将测量数据可视化并提供给操作人员。

4、优选的，多频率发射模块包括多个发射器单元，每个发射器单元用于产生不同频率的声波信号，每个发射器单元均包括频率发生器电路和功率放大器电路，用于产生和放大声波信号，核心处理器用于选择并激活不同频率的发射器单元；多通道接收模块由多个接收通道组成，每个接收通道用于接收不同频率的反射信号，所述接收通道包括低噪声放大器电路、滤波器电路和检波器电路，用于增强和处理接收到的信号。

5、优选的，所述信号处理模块包括前端接收电路、频谱分析电路、多普勒频移计算电路和数字信号处理器，所述频谱分析电路的输入端与前端接收电路连接，输出端与多普勒频移计算电路连接，所述数字信号处理器的输入端与多普勒频移计算电路连接。

6、优选的，所说数字信号处理器还连接有模数转换电路，所述模数转换电路与前端接收电路连接，用于将模拟信号转换为数字信号。

7、优选的，所述核心处理器连接有数据存储模块和数据通信模块，所述核心处理器通过所述数据存储模块将测量数据存储在数据库中，所述核心处理器通过数据通信模块将实时测量数据传输到云端上。

8、优选的，所述多普勒流量计包括壳体和设置在壳体内的电路结构，所述壳体包括上壳体和下壳体；所述上壳体与下壳体相对的一侧上设有环形的密封架，所述下壳体上侧设有与密封架对应的开槽，且其外侧壁上环设有多个横向的穿过所述开槽的密封孔，所述开槽内设有弹性密封条，所述密封架上横向贯穿有对应密封孔的定位孔，所述定位孔和所述密封孔内均设有螺纹，任一定位孔和与其对应密封孔的形成与螺栓螺纹连接的螺孔；所述开槽的内侧壁上设有对应密封孔的环形台阶，所述环形台阶设有套设在螺栓上的密封圈。

9、优选的，所述壳体的上端设置有接头，所述接头上安装有连接线，所述连接线下端连接有测量头。

10、本技术的有益效果在于：本技术的多普勒流量计能够同时使用多个频率的声波信号进行测量，从而提供更多的信息以计算流速，增加了测量的准确性和稳定性，即使是在液体中存在不均匀性或气泡等干扰情况下依然可以准确地测量。测量开始时，多频率多普勒流量计会通过一个或多个发射单元发射声波信号进入流体中。这些声波信号通常具有不同的频率，以增加测量的可靠性和精确性。发射的声波信号会在流体中传播，其中一部分被流体粒子散射，另一部分可能会被气泡或其他颗粒反射。接收器会接收到反射回来的声波信号。每个频率的声波信号都会以不同的频率返回。通过测量反射信号的多普勒频移(频率变化)，可以计算出流体中的颗粒或流速的信息。多频率多普勒流量计会对接收到的多普勒频移进行分析和处理。将多个频率的数据合并，以获得准确的流速或颗粒测量结果。最后，测量结果通常以数字形式显示在仪表上或通过通信接口传输给其他系统。

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【技术保护点】

1.一种多普勒流量计，其特征在于，包括多频率发射模块(1)、多通道接收模块(2)、信号处理模块(3)、核心处理器(4)和显示模块(5)，所述多频率发射模块(1)用于发射多个不同频率的声波信号，所述多通道接收模块(2)用于接收多个频率的反射信号，信号处理模块(3)用于通过反射信号提取有关流体速度和流量的原始数据，并对原始数据进行处理和分析以获得预处理数据，所述核心处理器(4)用于通过对信号处理模块(3)接收到的预处理数据进行计算和分析以获得测量数据，所述显示模块(5)用于将测量数据可视化并提供给操作人员。

2.根据权利要求1所述的多普勒流量计，其特征在于，多频率发射模块(1)包括控制电路和多个发射器单元，每个发射器单元用于产生不同频率的声波信号，每个发射器单元均包括频率发生器电路和功率放大器电路，用于产生和放大声波信号，控制电路用于选择并激活不同频率的发射器单元；多通道接收模块(2)由多个接收通道组成，每个接收通道用于接收不同频率的反射信号，所述接收通道包括低噪声放大器电路、滤波器电路和检波器电路，用于增强和处理接收到的信号。

3.根据权利要求1所述的多普勒流量计，其特征在于，所述信号处理模块(3)包括前端接收电路、频谱分析电路、多普勒频移计算电路和数字信号处理器，所述频谱分析电路的输入端与前端接收电路连接，输出端与多普勒频移计算电路连接，所述数字信号处理器的输入端与多普勒频移计算电路连接。

4.根据权利要求3所述的多普勒流量计，其特征在于，所说数字信号处理器还连接有模数转换电路，所述模数转换电路与前端接收电路连接，用于将模拟信号转换为数字信号。

5.根据权利要求1所述的多普勒流量计，其特征在于，所述核心处理器(4)连接有数据存储模块(6)和数据通信模块(7)，所述核心处理器(4)通过所述数据存储模块(6)将测量数据存储在数据库中，所述核心处理器(4)通过数据通信模块(7)将实时测量数据传输到云端上。

6.根据权利要求1所述的多普勒流量计，其特征在于，所述多普勒流量计包括壳体和设置在壳体内的电路结构，所述壳体包括上壳体(9)和下壳体(8)；所述上壳体(9)与下壳体相对的一侧上设有环形的密封架(91)，所述下壳体(8)上设有与密封架(91)对应的开槽(81)，且其外侧壁上环设有多个横向的穿过所述开槽(81)的密封孔(82)，所述开槽(81)内设有弹性密封条(83)，所述密封架上横向贯穿有对应密封孔(82)的定位孔(92)，所述定位孔(92)和所述密封孔(82)内均设有螺纹，任一定位孔(92)和与其对应密封孔(82)的形成与螺栓螺纹连接的螺孔。

7.根据权利要求6所述的多普勒流量计，其特征在于，所述壳体(8)的上端设置有接头(85)，所述接头(85)上安装有连接线(86)，所述连接线(86)下端连接有测量头(10)。

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【技术特征摘要】

1.一种多普勒流量计，其特征在于，包括多频率发射模块(1)、多通道接收模块(2)、信号处理模块(3)、核心处理器(4)和显示模块(5)，所述多频率发射模块(1)用于发射多个不同频率的声波信号，所述多通道接收模块(2)用于接收多个频率的反射信号，信号处理模块(3)用于通过反射信号提取有关流体速度和流量的原始数据，并对原始数据进行处理和分析以获得预处理数据，所述核心处理器(4)用于通过对信号处理模块(3)接收到的预处理数据进行计算和分析以获得测量数据，所述显示模块(5)用于将测量数据可视化并提供给操作人员。

2.根据权利要求1所述的多普勒流量计，其特征在于，多频率发射模块(1)包括控制电路和多个发射器单元，每个发射器单元用于产生不同频率的声波信号，每个发射器单元均包括频率发生器电路和功率放大器电路，用于产生和放大声波信号，控制电路用于选择并激活不同频率的发射器单元；多通道接收模块(2)由多个接收通道组成，每个接收通道用于接收不同频率的反射信号，所述接收通道包括低噪声放大器电路、滤波器电路和检波器电路，用于增强和处理接收到的信号。

3.根据权利要求1所述的多普勒流量计，其特征在于，所述信号处理模块(3)包括前端接收电路、频谱分析电路、多普勒频移计算电路和数字信号处理器，所述频谱分析电路的输入端与前端接收电路连接，输出端与多普勒频移计算电路连接，所述数字信号处理器的输入端与多普...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一帆，张治锋，阳纯健，
申请(专利权)人：小儒技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：