[发明专利]一种多普勒流速方向识别装置和控制方法

权利要求书

1.一种多普勒流速方向识别装置，其特征在于，所述装置包括信号发生器、换能器、混频器、波形接收探头以及流速测量电路，其中，所述信号发生器的一信号发射端与所述换能器连接，所述信号发生器的另一信号发射端与所述混频器的第一端连接，所述混频器的第二端与所述波形接收电路连接；所述混频器的第三端与所述流速测量电路连接；其中

所述信号发生器，用于产生第一信号，将所述第一信号发送至所述换能器，以使得所述换能器将所述第一信号转换为超声波，并将所述超声波向外发送；

所述波形接收电路，用于接收外部返回的超声波信号，对所述超声波信号进行放大处理，将经过放大处理后的超声波信号作为待混频信号，并将所述待混频信号传输至所述混频器；

所述信号发生器，用于产生第二信号和第三信号，并将所述第二信号和所述第三信号分别发送至所述混频器，所述第一信号的频率和所述第二信号的频率相同，所述第三信号的频率和所述第一信号的频率存在频率差；

所述混频器，用于将所述待混频信号与所述第二信号进行混频处理，得到第一混频信号，并将所述第一混频信号传入所述流速测量电路，以使得所述流速测量电路根据所述第一混频信号获取流体的流速值；

所述混频器，还用于在存在超声波流速时，将所述待混频信号与所述第三信号进行混频处理，得到第二混频信号；且在不存在超声波流速时，将所述待混频信号与所述第三信号进行混频处理，得到第三混频信号，将所述第二混频信号和所述第三混频信号传入所述流速测量电路，以使得所述流速测量电路通过比较所述第二混频信号的频率和所述第三混频信号的频率以判断所述流体的流速方向。

2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述波形接收电路包括波形接收探头以及第一放大器，所述第一放大器的一端与所述波形接收探头连接，所述第一放大器的另一端与所述混频器连接；

相应地，所述波形接收探头，用于接收外部返回的超声波信号，将返回的超声波信号传输至所述第一放大器；

所述第一放大器，用于对所述超声波信号进行放大处理，将经过放大处理后的超声波信号作为待混频信号传输至所述混频器。

3.如权利要求1-2任一项所述装置，其特征在于，所述流速测量电路包括依次连接的第二放大器、模数转换器、FFT运算器以及单片机，所述第二放大器和所述混频器的第三端连接；

所述第二放大器，用于对所述第一混频信号进行放大处理；

所述模数转换器，用于对经放大处理后的第一混频信号进行数字信号转化处理，得到第一混频数字信号，将所述第一混频数字信号传输至所述FFT运算器；

所述FFT运算器，用于对所述第一混频数字信号进行傅里叶运算，得到第一混频数字信号的频率；

所述单片机，用于根据所述第一混频信号获取所述流体的流速值。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述第二放大器，还用于分别对所述第二混频信号和所述第三混频信号进行放大处理；

所述模数转换器，还用于分别对经放大处理后的第二混频信号和第三混频信号进行数字信号转化处理，得到第二混频数字信号和第三混频数字信号，将所述第二混频数字信号和所述第三混频数字信号传输至所述FFT运算器；

所述FFT运算器，还用于分别对所述第二混频数字信号和所述第三混频数字信号进行傅里叶运算，得到第二混频数字信号的频率和第三混频数字信号的频率；

所述单片机，还用于通过比较所述第二混频数字信号的频率和第三混频数字信号的频率来确定所述流体的流速方向。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括信号切换开关，所述信号切换开关设于所述信号发生器与所述混频器之间。