CN104697591A - 低功耗超声波水表及其控制方法 - Google Patents

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姚宇
陈伟铭
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Abstract

本发明涉及超声波水表技术领域，特别涉及一种低功耗超声波水表，包括流量检测单元、采样频率控制单元，所述的流量检测单元用于检测流体流量并输出；采样频率控制单元接收流量检测单元检测到的流量信息，并输出控制指令至流量检测单元调整流量检测单元的采样频率，还涉及该水表的控制方法。通过设置采样频率控制单元，根据流体流量对流量检测单元的采样频率进行调整，在低流量的时候降低采样频率，减少不必要的能量损耗。

Description

低功耗超声波水表及其控制方法
技术领域
本发明涉及超声波水表技术领域，特别涉及一种低功耗超声波水表及其控制方法。
背景技术
目前，用于各种场合的超声波水表，大部分都采用一次性电池供电，为了节约供电电源的耗能，往往将其流量采样分为检定工作状态和使用工作状态，
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种低功耗超声波水表，保证流体采样准确性的同时延长电池使用时间。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种低功耗超声波水表，包括流量检测单元、采样频率控制单元，所述的流量检测单元用于检测流体流量并输出；采样频率控制单元接收流量检测单元检测到的流量信息，并输出控制指令至流量检测单元调整流量检测单元的采样频率。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置采样频率控制单元，根据流体流量对流量检测单元的采样频率进行调整，在低流量的时候降低采样频率，减少不必要的能量损耗。
本发明的另一个目的在于提供一种低功耗超声波水表的控制方法，保证流体采样准确性的同时延长电池使用时间。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种低功耗超声波水表的控制方法，包括如下步骤：(A)流量检测单元检测流体流量；(B)采样频率控制单元根据流体流量信息输出控制指令至流量检测单元；(C)流量检测单元接收到控制指令后调整采样频率。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置采样频率控制单元，根据流体流量对流量检测单元的采样频率进行调整，在低流量的时候降低采样频率，减少不必要的能量损耗。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，一种低功耗超声波水表，包括流量检测单元、采样频率控制单元，所述的流量检测单元用于检测流体流量并输出；采样频率控制单元接收流量检测单元检测到的流量信息，并输出控制指令至流量检测单元调整流量检测单元的采样频率。通过设置采样频率控制单元，对流量检测单元采集到的流量进行实时监测，并根据流量信息去控制流量检测单元的检测频率，在流量较小的时候降低检测频率以达到减少能耗的作用，并且不会影响到流量采样的精度。特别是对于家用的水表来说，此时家庭的大部分时间是不用水的，如果全天保持高频率采样，超声波流量表的电量消耗非常快，现在的大部分超声波流量表的电池都是不可充电的，这样就需要去更换电池以保证产品的正常使用，电池的更换耗时、耗力且不够及时，是非常不可取的。用户真正使用自来水的时间在一天中是很少的，采用具有采样频率控制单元的流量表之后，本装置大部分时间都处于低频工作状态，其功耗就比较小，超声波流量表可连续工作5、6年或更久；并且，在低频的采样过程中，采样到自来水的瞬时流量超过选定量时，流量检测电路立刻自动进入高频采样状态，从而提高高速流量的自来水计量精度。对于其他的流体采样而言，只要其流量不是持续性的维持较高的值，都可以采用本发明的方案进行采样，以减小功耗。
具体地，这里提供了上述低功耗超声波水表的控制方法，包括如下步骤：(A)流量检测单元检测流体流量；(B)采样频率控制单元根据流体流量信息输出控制指令至流量检测单元；(C)流量检测单元接收到控制指令后调整采样频率。通过该控制方法，保证采样精度的情况下降低能耗。
优选地，所述的采样频率控制单元存储有多个区间，该区间依据流体流量的最大值LMAX、最小值LMIN以及中间值进行划分，每个区间对应一个相适应的控制指令；所述的步骤B中，采样频率控制单元根据流体流量所处的区间输出相适应的控制指令。这里之所以设置区间，就是根据流量所处的范围来选择合适的采样频率，区间不必设置太多，一般设置2-4个就可以了。下面提供了两种具体的实施例来对区间的划分以及其对应的控制指令进行详细的说明：
实施例一，所述的区间有两个，第一个区间范围是[LMIN，L11]，其对应的采样频率为V11；第二个区间范围是(L11，LMAX]，其对应的采样频率为V12。这里的意思就是，当流量检测单元检测到的流量大于等于LMIN且小于等于L11时，采样频率控制单元输出一个控制指令调整流量检测单元的检测频率至V11；当流量检测单元检测到的流量大于L11且小于等于LMAX时，采样频率控制单元输出一个控制指令调整流量检测单元的检测频率至V12。
具体地，所述的L11为10升/小时，V11等于1Hz即超声波信号发生周期为1s，对应地超声波每秒发射1个波串，V12等于8Hz即超声波信号发生周期为1/8s，对应地超声波每秒发射8个波串。之所以将L11设置为10升/小时，是因为该流量处于无需精确计量精度的标准范围内，就算计量不准，也不会影响水表的整体计量精度，所以小于等于该流量的情况下，可以选择低频采样。一旦流量超过该值，说明用户在用水了，此时就进入高频采样状态。
实施例二，所述的区间有三个，第一个区间范围是[LMIN，L21]，其对应的采样频率为V21；第二个区间范围是(L21，L22]，其对应的采样频率为V22；第三个区间范围是(L22，LMAX]，其对应的采样频率为V23。与实施例一相比，实施例二多设置了一个区间，对应地多设置了一个流量检测单元的采样频率，其他的与实施例一相类似。

Claims (6)

1.一种低功耗超声波水表，其特征在于：包括流量检测单元、采样频率控制单元，所述的流量检测单元用于检测流体流量并输出；采样频率控制单元接收流量检测单元检测到的流量信息，并输出控制指令至流量检测单元调整流量检测单元的采样频率。
2.一种低功耗超声波水表的控制方法，包括如下步骤：
(A)流量检测单元检测流体流量；
(B)采样频率控制单元根据流体流量信息输出控制指令至流量检测单元；
(C)流量检测单元接收到控制指令后调整采样频率。
3.如权利要求2所述的低功耗超声波水表的控制方法，其特征在于：所述的采样频率控制单元存储有多个区间，该区间依据流体流量的最大值LMAX、最小值LMIN以及中间值进行划分，每个区间对应一个相适应的控制指令；所述的步骤B中，采样频率控制单元根据流体流量所处的区间输出相适应的控制指令。
4.如权利要求3所述的低功耗超声波水表的控制方法，其特征在于：所述的区间有两个，第一个区间范围是[LMIN，L11]，其对应的采样频率为V11；第二个区间范围是(L11，LMAX]，其对应的采样频率为V12。
5.如权利要求3所述的低功耗超声波水表的控制方法，其特征在于：所述的区间有三个，第一个区间范围是[LMIN，L21]，其对应的采样频率为V21；第二个区间范围是(L21，L22]，其对应的采样频率为V22；第三个区间范围是(L22，LMAX]，其对应的采样频率为V23。
6.如权利要求4所述的低功耗超声波水表的控制方法，其特征在于：所述的L11为10升/小时，V11等于1Hz即超声波信号发生周期为1s，V12等于8Hz即超声波信号发生周期为1/8s。
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