[发明专利]一种多声路并行同步测流的超声波流量计及流量测量方法

摘要

本发明公开了一种多声路并行同步测流的超声波流量计及流量测量方法，在同一时刻对所有声路的发射换能器同时发送驱动信号，同时接收并检测所有声路接收换能器的超声波回波信号，从而测量各声路超声波在流体中正向（与流速方向相同）和逆向（与流速方向相反）传播时间，可以大幅度减少各声路流速测量的时间间隔，使得整个截面的流量测量更能真实地反映实际流量，解决传统多声路超声波流量计循环测量各声路流速的时间间隔过长、流量测量误差较大的问题，特别适用于流速变化较大的工况条件流量测量。

主权项

一种多声路并行同步测流的超声波流量计，其特征在于，由CPU、可编程逻辑器件、并行发射驱动电路、阵列回波信号接收电路和发射与接收一体化电路组成，其中：所述CPU负责超声波参数设置、测量流程管理、超声波信号的收发控制、截面流量计算、数据保存、显示控制及通讯；所述可编程逻辑器件根据CPU的指令，由频率合成逻辑形成超声波换能器的脉冲驱动信号，并按照发射时序控制逻辑的要求，同时发送给并行发射驱动电路；所述可编程逻辑器件内置与声路相同个数的传播时间计数器，可同时对所有声路正向或逆向传播时间进行计数和测量；所述可编程逻辑器件内设计阵列回波接收电路的接收控制逻辑，可同时实现对回波信号的滤波选择、A/D采集控制、增益调节及检波；所述并行发射驱动电路用于对驱动脉冲信号进行电压提升和功率放大，驱动发射换能器发出对应频率的超声波信号；所述阵列回波接收电路由限幅、窄带滤波、可变增益调节、检波及A/D采集电路组成，用于对回波信号进行限幅，滤波，计算幅值，增益调幅和检波处理，并产生传播时间计数器停止计数的控制信号；所述发射和接收一体化电路负责所有声路超声波换能器并行发射信号和回波信号接收隔离和切换控制。