[实用新型]便携式声学多普勒流速仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流速仪，特别是关于一种便携式声学多普勒流速仪。

背景技术

超声波由于其良好的水中传播特性而广泛应用于水下测量领域。用超声波测量水流速度有很多种方法，主要有声束偏移法、超声时差法、超声波多普勒法等等。

声束偏移法是通过测量声束由于水流而引起的方向偏移角度而得到水流速度，只适于测量管道中水流速度。超声波时差法则是利用声波在顺流和逆流情况下传播速度的差异来测量水流速度的，但这种方法结构复杂、成本高，不宜采用。超声波多普勒方法是利用多普勒效应来测量流速的。

现有大多数便携式流速仪有多个超声波换能器，不利于便携式声学多普勒流速仪的小型化、低成本。

发明内容

因此，为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种便携式声学多普勒流速仪，采用体积很小的单个收发一体换能器，利用声学多普勒原理测量流体流速，信号比较容易处理，可以达到操作简便的目的。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种便携式声学多普勒流速仪，分为水上分机和水下分机两部分，由电缆连接，其特征在于：水上分机由控制电路、显示屏、按键组成，所述控制电路又由微处理器、电源部分、发射部分、接收部分、按键控制和显示控制组成，所述电源部分、发射部分、接收部分、按键控制和显示控制均与微处理器电连接，所述按键与按键控制连接，所述显示屏与显示控制连接，所述微处理器控制按键输入和显示输出；水下分机包括收发一体换能器，所述发射部分、接收部分与它电连接，所述微处理器产生发射控制信号，通过发射部分激发收发一体换能器，接收部分接收收发一体换能器回波信号，回送给微处理器处理。

所述收发一体换能器在安装时，通过一测量杆置于水下，使发射的超声波与被测流体成10°～30°。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型采用收发一体换能器，以及手持式水上分机，更利于声学多普勒流速仪的小型化、集成化、便携、操作简便。

附图说明

图1是便携式声学多普勒流速仪外观示意图；

图2是便携式声学多普勒流速仪的组成和控制关系图；

图3是收发一体换能器安装方式图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本便携式声学多普勒流速仪主要由水上分机和水下分机两部分组成，采用联机型外观。水上分机与水下分机分别为两个独立产品，相互间通过电缆进行连接。

如图2所示，水上分机由控制电路11、显示屏12、按键13组成。

控制电路11主要完成发射控制信号的产生、接收信号处理、显示屏控制、按键控制等功能。控制电路11由微处理器111、电源部分112、发射部分113、接收部分114、按键控制115和显示控制116组成。微处理器111主要完成产生发射控制信号、接收信号处理、显示控制输出和按键输入响应；电源部分112主要完成电路供电；发射部分113主要完成产生具有一定输出功率、一定宽度的电脉冲激励收发一体换能器21；接收部分114主要完成将微弱的回波信号放大、滤波、整形、比较得到满足要求的信号；显示控制115完成控制显示屏12显示；按键控制116主要完成响应按键13的输入。

水下分机主要由收发一体换能器21组成。收发一体换能器21主要完成将电能量转换为超声波，和将回波信号转换为电能量等功能。收发一体换能器安装方式如图3所示，收发一体换能器21以固定角度（与水平成10°～30°）安装于测量杆22上，测流时，收发一体换能器21发射的超声波与被测流体成固定夹角θ（也就是10°～30°），仪器对流场几乎不产生干扰。

测量过程：

1)用电缆连接水上分机、水下分机；

2)手持测量杆将收发一体换能器伸入水中；

3)打开水上分机电源，显示开机界面；

4)按“编号”按键，输入当前测量点编号；

5)按“确定”键，开始测量，显示屏显示测量流速值；

6)按“保存”键，保存当前测点测量值；

7)更换测量地点，重复4）～6）操作，重复测量；

8)测量完毕，保存数据，关机。