[发明专利]精密超声波气泡探测装置及探测方法

说明书

本发明提出了一种精密超声波气泡探测装置及探测方法，该装置包括CPU模块、激励模块和AD转换模块；所述CPU模块信号输出端连接所述激励模块的输入端，所述CPU模块输出PWM信号驱动所述激励模块发出激励信号，所述激励模块输出端连接超声波传感器发射端的输入端，激励所述超声波传感器，所述超声波传感器接收端的输出端连接所述AD转换模块输入端，所述AD转换模块输出端连接所述CPU模块对应输入端，当AD转换模块采集的信号值较参考值存在衰减时，所述CPU模块发出存在气泡报警信号。该精密超声波气泡探测装置提高检测精度,同时可根据不同用户需要的不同精度要求，在CPU内设置不同的报警等级，方便用户使用。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种精密超声波气泡探测装置及探测方法。

背景技术

现有的超声波气泡探测电路，其原理一般由超声波激励电路，信号放大电路，整流滤波电路和逻辑处理电路组成。一般是通过判断整流滤波过后的信号幅度的大小来判断气泡体积的大小。其共同的特点是电路中均有放大电路，比较电路和整流滤波电路，只有二极或三极精度可调档位，电路元器件多，成本高。且现有技术中大多采用了有源晶体振荡电路去驱动超声波压电陶瓷，驱动频率固定，由于超声波压电陶瓷经焊接封装后谐振频率一般会有所改变，采用固定频率去驱动不能使压电陶瓷工作在谐振频率点。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种精密超声波气泡探测装置及探测方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种精密超声波气泡探测装置，包括CPU模块、激励模块和AD转换模块；所述CPU模块信号输出端连接所述激励模块的输入端，所述CPU模块输出PWM信号驱动所述激励模块发出激励信号，所述激励模块输出端连接超声波传感器发射端的输入端，激励所述超声波传感器，所述超声波传感器接收端的输出端连接所述AD转换模块输入端，所述AD转换模块输出端连接所述CPU模块对应输入端，当AD转换模块采集的信号值较参考值存在衰减时，所述CPU模块发出存在气泡报警信号。

该精密超声波气泡探测装置采用CPU模块驱动激励模块发出激励信号，用户可根据具体超声波传感器焊接封装后的谐振频率调节驱动频率，使超声波传感器工作在谐振频率点上，提高检测精度；同时可根据不同用户需要的不同精度要求，在CPU内设置不同的参考值，方便用户使用。

该精密超声波气泡探测装置的优选方案，所述激励模块包括第一P-MOS管、第二P-MOS管、第一N-MOS管和第二N-MOS管；

所述CPU模块输出一对互补的PWM信号，其一条信号输出端连接所述第一P-MOS管的栅极、第一N-MOS管的栅极；另一条信号输出端连接所述第二P-MOS管的栅极、第二N-MOS管的栅极；

所述第一P-MOS管的漏极、第二P-MOS管的漏极均连接至VCC，所述第一P-MOS管的源极连接所述超声波传感器发射端的第一输入端，所述第二P-MOS管的源极连接所述超声波传感器发射端的第二输入端；

所述第一N-MOS管的源极、第二N-MOS管的源极均接地，所述第一N-MOS管的漏极连接所述超声波传感器发射端的第一输入端，所述第二N-MOS管的漏极连接所述超声波传感器发射端的第二输入端。

该激励模块采用MOS管对超声传感器进行对称驱动，相同功率下可使驱动能力提高一倍，在一个信号周期内对超声波传感器进行了二次激励，使得超声波传感器接收端接收到的信号值幅度增大，无需再使用信号放大电路对信号进行放大，减少电路，使电路变得简单，且降低了成本。

该精密超声波气泡探测装置的优选方案，所述AD转换模块的采样频率至少为激励信号频率的10倍。保证了AD转换模块能采集到超声波传感器输出信号的最大值。

该精密超声波气泡探测装置的优选方案，其还包括通信模块，所述CPU模块与智能终端通过所述通信模块进行通信连接。更便于实时向工作人员反馈检测情况。