[发明专利]一种超声波流量计及使用方法

权利要求书

1.一种超声波流量计及使用方法，包括管体(1)、固定座(3)，其特征在于，所述管体(1)底部设置有移动轮(2)，所述管体(1)四周安装有固定座(3)，所述管体(1)一端设有整流器(4)。

2.根据权利要求1所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述管体(1)通过固定座(3)嵌套在气体管道(10)内部。

3.根据权利要求1所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述移动轮(2)共两组每组两个，所述移动轮(2)内部设有车轮控制器且此控制器为PLC控制器，所述移动轮(2)之间安装有固定座(3)。

4.根据权利要求1所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述整流器(4)最右侧设置有扇形整流部(41)，所述扇形整流部(41)左侧设有空腔部(42)，所述空腔部(42)左侧安装有蜂窝整流部(43)。

5.根据权利要求2所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述固定座(3)上部设有电动伸缩轴(31)，所述电动伸缩轴(31)侧面设有真空泵(32)，所述真空泵(32)上部安装有橡胶吸盘(33)。

6.根据权利要求4所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述扇形整流部(41)内部设置有扇页(411)，所述扇页(411)共十二个且倾斜角度为30°，所述蜂窝整流部(43)内部设置有正六边形蜂窝网(431)。

7.根据权利要求4所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述整流器(4)左侧设有测量段(5)，所述测量段(5)上部设有上游换能器(6)，所述测量段(5)底部设有下游换能器(7)。

8.根据权利要求7所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述上游换能器(6)和下游换能器(7)与管体(1)轴线的夹角为θ且30°≤θ≤60°，所述管体(1)口径为D且40mm≤D≤80mm。

所述上游换能器(6)和下游换能器(7)与电路板(8)电性连接，所述电路板(8)包括电源系统(80)、外部电源隔离降压电路(81)、内置锂电池(82)、供电切换电路(83)、BOOST电路(84)、LDO电路(85)、电荷泵负压电路(86)、SPDT切换电路(87)、上下游激励接收切换电路(88)、带通滤波电路(89)、二级放大电路(810)、四路比较器电路(811)、施密特触发器整形电路(812)、四路锁存器电路(813)、自适应回波幅值电路(814)、电阻网络电路(815)和温压测量电路(816)。

所述上游换能器(6)与主控制器(11)电性连接，所述主控制器(11)对时间测量单元(16、温压力传感器(15、段式液晶显示模块(14)采用指令控制，主控制器(11)通过使能信号控制含使能端模拟电路元件(17)的使能关断，主控制器(11)通过负载开关芯片控制不含使能端模拟电路元件(18)的使能关断，外部电源隔离降压电路(81)对光耦芯片的RS-485通讯模块(13)、脉冲输出模块(12)供电。

9.根据权利要求7所述的一种超声波流量计及使用方法，其特征在于，所述测量段(5)侧面设有数据传输模块(9)，所述数据传输模块(9)为基于wife的无线数据传输模块。

10.一种超声波流量计使用方法，其特征在于，求解气体体积流量q步骤为：①在每个测量周期，上游换能器(6)和下游换能器(7)先后作为激励源。顺流时间t_up与逆流时间t_down可由式(1)、(2)表示：

②联立式(1)、(2)消去声速c，得到流速v关于t_up和t_down的关系式如式(3)：

③求得气体体积流量q的表达式如(4)：

式中，A—管道横截面积；V—气体介质的流速；q—气体体积流量；D—气体管道口直径；c—声速；θ—上游换能器和下游换能器与气体管道轴线的夹角；

t_up—声波顺流时间；t_down—声波逆流时间。