[发明专利]一种基于电阻应变片实现的低功耗超声波水表设计

权利要求书

1.一种基于电阻应变式传感器实现的低功耗超声波水表的设计，包括测量管段体(1)及测量主机超声波水表(2)，超声波换能器(4)，电阻应变式传感器(24)。

2.一种基于电阻应变式传感器实现的低功耗超声波水表的设计，还包括反射片装置(3)、电阻应变片(13)、封装原件(6)、弹性原件(7)、封闭隔层(8)、密封板(9)、对称直流转换电路(18)、PT1000热敏电阻(23)、锁定螺栓(10)。

3.根据权利要求1所述的基于电阻应变式传感器实现的低功耗超声波水表的设计，其特征在于，测量管段体(1)具有一供流体流通的流体通道(14)，所述测量主机(2)固定在主机的外壳(17)内并与测量管段(1)设相对接的安装孔相固定，所述测量管段(1)底部安装一对超声波水表的反射片装置(3)，所述反射片装置(3)的正上方且与管道流体垂直方向设有一对超声波换能器的安装孔(15)。所述一对超声波换能器(4)安插于安装孔(15)。

4.根据权利要求1所述的基于电阻应变式传感器实现的低功耗超声波水表的设计，其特征在于，测量管段(1)设有一个可受力形变的封装元件(6)，该封装元件(6)内设有密封绝缘的弹性元件(7)、电阻应变片(13)。所述测量管段体(1)设有与封装元件(6)相匹配的安插孔(16)，封装原件(6)插于安装孔(16)内，所述封装元件(6)的外围设有与安插孔(16)内壁相抵的封闭隔层(8)，封闭隔层(8)的上方设有用于固定封装元件(6)的密封板(9)。所述密封板(9)的一端与测量管段(1)的内壁通过锁定螺栓(10)固定；密封板(9)的另一端与封装元件(6)通过固定螺栓(11)固定。

5.据权利要求1所述的基于电阻应变式传感器实现的低功耗超声波水表的设计，其特征在于，弹性元件(7)的中间位置粘贴2对电阻应变片(13)，电阻应变片(13)随封装元件(6)一起插入流体通道(14)，电阻应变片(13)因受到流体的冲击而产生形变，从而改变其自身的电阻。所述4个电阻应变片(13)接入对称直流电桥的转换电路(18)实现将所述电阻变化量转换为电压信号输出。所述转换电路的输出信号与测量主机超声波水表(2)相连，实现将电阻应变片的阻值变化转换成电压信号传输至测量主机超声波水表(2)。

6.根据权利要求5所述的超声波水表测量主机的电路板结构示意图，其特征在于，电源模块(22)为STM32F10单片机(19)和计时芯片GP22(20)和温度传感器(23)、电阻应变式传感器(24)供电。电阻应变式传感器(24)检测到管道内流体流动时改变其自身的电阻并转换为电压信号传送给测量主机STM32F10单片机(19)。测量主机(19)接收到电压信号之后，唤醒处于睡眠模式的单片机，开启测量模式。测量主机(19)接收后通过管径大小计算出流量大小，并通过LCD显示模块(27)显示出流量信息。所述按键模块(26)用于切换LCD显示模块(27)显示出流量信息的页面。所述温度传感器(23)采用PT1000热敏电阻测量管道流体的温度，所述电阻应变式传感器(24)检测到管道长时间、不间断的有流体流动时，且超过了设定的连续流量时间，报警单元(25)向用户发送报警提示信息。