[发明专利]超声流量计

说明书

技术领域

本发明实施例涉及流量测量技术领域，尤其涉及超声流量计。

背景技术

作为目前世界上最先进、精确的流量测量仪表之一，超声流量计在石油、石化、化工、制药、造纸、食品和能源等行业工艺过程的检测和贸易交接计量等场合广泛应用，它可以容易地确定管道中的体积流量。

现有的超声流量计，每个换能器既为发射换能器，又为接收换能器，能够沿着介质流动方向与逆向交替的发射与接收超声测量信号，并通过超声流量计变送器进行各个通道顺流和逆流传播时间测量的转换，最终输出测量管道内介质的传播流速及其瞬时流量数据。

但是，现有的超声流量计中，由于换能器的特性存在差异以及安装尺寸存在差距，导致各个通道的声程的不同，加之管道介质的流场的影响，层流、紊流的存在，使得每次测量接收到的回波电信号幅值不同，并且信号强度也不稳定。

发明内容

本发明实施例提供了一种超声流量计，通过在超声流量计变送器中设置程控放大及自动增益控制模，自适应调节回波电信号的幅值，实现了超声回波电信号的精确测量，满足了超声流量计系统测量准确度的要求。

本发明实施例提供了一种超声流量计，包括测量管道和至少一对超声换能器，还包括超声流量计变送器，其中，

所述至少一对超声换能器，安装于所述测量管道的管壁上，并与所述超声流量计变送器连接，用于发射超声波信号和接收超声回波信号，并将所述超声回波信号转换成回波电信号传输至所述超声流量计变送器；

所述超声流量计变送器包括：程控放大及自动增益控制模块、控制模块和分析模块，所述程控放大及自动增益控制模块分别与所述控制模块、所述分析模块连接，其中，

所述程控放大及自动增益控制模块，用于利用两级自适应增益调整回路，自适应调节所述超声换能器接收到的所述回波电信号的幅值；

所述控制模块，用于辅助所述程控放大及自动增益控制模块完成所述回波电信号的两级自适应增益调整；

所述分析模块，用于接收所述程控放大及自动增益控制模块发送的信号，并对所述信号进行分析，以得到所述测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据。

本发明实施例通过在超声流量计中设置具有程控放大及自动增益控制模块的超声流量计变送器以及测量管道和至少一对超声换能器，使得接收到的回波电信号在被分析模块分析处理之前，能够通过两级自适应增益调整回路，完成幅值的自适应调节，达到了稳定回波电信号幅值的效果，实现了回波电信号的精确测量，满足了超声流量计系统测量准确度的要求。

附图说明

图1a是本发明实施例一中的超声流量计的外部结构示意图；

图1b是本发明实施例一中的超声流量计变送器主体内部的结构示意图；

图2是本发明实施例二中的超声流量计变送器的结构示意图；

图3是本发明实施例三中的超声流量计的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本实施例提供了一种超声流量计。图1a是本发明实施例一提供的超声流量计100的外部结构示意图，如图1a所示，该流量计包括：测量管道110、至少一对超声换能器120和超声流量计变送器130，其中，

至少一对超声换能器120，安装于测量管道110的管壁上，并与超声流量计变送器130连接，用于发射超声波信号和接收超声回波信号，并将所述超声回波信号转换成回波电信号传输至超声流量计变送器130。

示例性的，以单通道超声流量计为例进行说明：