[实用新型]一种低功耗超声波流量计

权利要求书

1.一种低功耗超声波流量计，其特征在于，包括MCU模块(4)以及与MCU模块(4)分别连接的电源管理模块(1)、超声波发射接收模块(2)、温度和压力采集模块(3)、菜单功能模块(5)、通信功能模块(6)和流量输出功能模块(7)；

所述超声波发射接收模块(2)包括两对超声波换能器、第一模拟开关、四路超声波驱动电路、第二模拟开关、自动增益控制电路和极性调整电路；其中，两对超声波换能器呈x型安装在测量管道上；第一模拟开关实现四选一选通激励信号发送给超声波换能器的通道，四路超声波驱动电路将激励信号的电压加大，使激励信号驱动超声波换能器，从而使超声波换能器共振，产生超声波发射信号；第二模拟开关是四选一选通超声波换能器接收信号；自动增益控制电路将超声波换能器接收到的回波信号进行放大；极性调整电路调整回波信号并供MCU模块(4)内部ADC进行采集。

2.根据权利要求1所述的低功耗超声波流量计，其特征在于，每对超声波换能器的连线与测量管道轴线的夹角为45o。

3.根据权利要求1所述的低功耗超声波流量计，其特征在于，所述MCU模块(4)为STM32L476RG低功耗芯片；所述自动增益控制电路将超声波换能器接收到的回波信号进行放大，幅值控制在±3.3V，放大倍数是根据当前信号幅度自动调整；所述极性调整电路是将回波信号调整在0～2.5V之间，以供STM32L476RG芯片内部ADC进行采集。

4.根据权利要求1所述的低功耗超声波流量计，其特征在于，所述温度和压力采集模块(3)包括温度传感器、温度放大电路、压力传感器、压力放大电路和24位Sigma-Delta ADC；其中，所述温度放大电路对温度传感器的信号进行放大；压力放大电路对压力传感器的信号进行放大；所述24位Sigma-Delta ADC对温度和压力信号进行采集，将采集到的温度和压力信号用于温度和压力测量，也用于工况流量转标况流量计算。

5.根据权利要求1所述的低功耗超声波流量计，其特征在于，所述菜单功能模块(5)包括按键和液晶，按键查看和设置参数，液晶显示按键操作的内容，按键和液晶结合实现菜单功能，实现人机交互；所述通信功能模块(6)包括RS485通信和NB-IOT无线通信，RS485通信采用MODBUS通信协议；无线通信采用NB-IOT模块，内置SIM卡，具有联网功能，使仪表联网，实现远程抄表。

6.根据权利要求1所述的低功耗超声波流量计，其特征在于，所述流量输出功能模块(7)包括脉冲输出和恒流源输出，脉冲输出用于计量，恒流源输出是将流量以标准的电流信号形式进行变送输出。