CN104280184A - 一种压力测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种 压力测量系统 ， 基于工业现场液压系统中，小口径管道内流量和压力测量；为了达到非介入式测量的目的，采用超声波测量方法。超声波发射换能器高频发射一组脉冲波，接收换能器接收通过管道的回波，并计算两者的时间间隔，通过数学模型换算出相应的液体流量和压力。时差法是超声波流量压力测量系统的基本原理。
Description
技术领域
本发明涉及的是物理测量领域，尤其涉及的是一种压力测量系统。
背景技术
在工业现场中，液压系统是机械工程设备上不可缺少的重要部分。为了及时的了解液压系统设备的运行情况，以便对系统的运行状态进行实时监控和方便维修，需要对液压系统管道内流体的参数进行测量和分析，如流量、压力、流速、温度等。而流量、压力又是最能反映液压系统工作状态的参数，如液压机床的工况诊断等，因此在实际生产中常常需要对这些参数进行测量和分析。在液压系统参数测量领域中，小口径管道因其直径小，不易安装测量元件，流量少等原因使其难以测量，需要采用新型的测量方法。
专利号为201220421689.1的发明公开了一种超声波流量检测装置，包括测量管，在测量管的管段上布置有用于测量超声波在待测气体中顺流传播时的顺流时间及逆流传播时的逆流时间的超声波换能器组，该超声波换能器组包括呈X型布置在所述管段上的两对超声波换能器，所述的测量管上固连有与测量管上设有超声波换能器组的管段相连通、且供该管段中的待测气体自由扩散的静速容器，在静速管上布置有向静速管中发射并接收超声波以用于测量超声波传播速度的超声波换能器。静速管所处环境如气体组分、温度、压力等因素与测量管的环境因素一致，通过在静速管直接测量超声波的传播速度来消除气体组分、温度、压力等因素的影响。
而本发明基于管径15mm-100mm进行设计的，可方便的满足小型设备上液压油管参数测量，具有推广价值；若能将精度做得更高，可将应用范围大大扩展，如与自动输液机器舱的药液流量监测。另外，测量系统的技术特点方面的优越性也使得这种非接触式测量方法有别于传统测量方法，是未来液体参数测量的发展方向，具有巨大的经济发展潜力。
发明内容
本发明是一种压力测量系统，基于工业现场液压系统中，小口径管道内流量和压力测量；为了达到非介入式测量的目的，采用超声波测量方法。超声波发射换能器高频发射一组脉冲波，接收换能器接收通过管道的回波，并计算两者的时间间隔，通过数学模型换算出相应的液体流量和压力。时差法是超声波流量压力测量系统的基本原理。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
、两个超声波换能器采用V法（两个换能器呈字母V摆放）安装， V法测量方法超声波在传输过程中增加了发射换能器和接收换能器间的距离，增大了接收时间有利于提高测量精度。另外，利用回波原理，即两个换能器互为发射接收传感器，每个处理周期内各发射和接收一次，这样有能消除系统固有误差，可大大提高测量精度。
、提出一发两收的脉冲回波-穿透组合工作方式，可有效消除管壁的影响和系统误差。
、为了得到高精度的测量系统，选用现场可编程门阵列FPGA作为核心处理器件。FPGA在处理时间可达纳秒，在硬件上满足时间精度要求。另外，利用实验室现有的FPGA实验班板结合自行设计的外围硬件电路作为时间测量模块。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (4)
1.本发明是一种压力测量系统，其特征是，由于超声波具有穿透性，因此超声波换能器不必插入液体管道内，可直接放置在管壁上，便于定位及安装；且换能器置于管外，不受流速影响，精度高。
2.根据权利要求1所述的压力测量系统，其特征是，采用CPLD芯片并行处理。
3.根据权利要求1所述的压力测量系统，其特征是，测量原理移植于小口径管道的流量压力测量，测量系统的实验设备口径达20mm。
4.根据权利要求1所述的压力测量系统，其特征是，选用中心频率为1Mhz的超声波换能器作为发射和接收传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310281461.6A CN104280184A (zh) | 2013-07-06 | 2013-07-06 | 一种压力测量系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201310281461.6A CN104280184A (zh) | 2013-07-06 | 2013-07-06 | 一种压力测量系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN104280184A true CN104280184A (zh) | 2015-01-14 |
Family
ID=52255293
Family Applications (1)
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| CN201310281461.6A Pending CN104280184A (zh) | 2013-07-06 | 2013-07-06 | 一种压力测量系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN104280184A (zh) |
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2013
- 2013-07-06 CN CN201310281461.6A patent/CN104280184A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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