CN205300668U - 双声道超声波时间检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双声道超声波时间检测装置，其特征在于：包括时间测量电路，所述时间测量电路包括计时芯片，计时芯片电连接有芯片主时钟电路和温度校正电路，所述计时芯片电连接有上游超声波探头、上游信号处理放大电路、下游超声波探头和下游信号处理放大电路。本实用新型通过双声道超声波时间检测以确定检测信号是否受到干扰，从而只采用没有受到干扰、高准确性的优质信号，大大提高了超声波流量计的测量精度，解决了传统流量计的抗干扰问题，具有很好的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测设备领域，具体地说，是涉及双声道超声波时间检测装置。
背景技术
超声波流量计现已被广泛的应用于自来水、热水等介质的流量计量。目前，超声波流量计大部分使用相位时差法来计算流量，由于超声波在水中传播时会受到颗粒、环境温度、噪声等因素影响，同时声波传播过程中扩散、对象物对声波的散射和吸收，这些都对超声波流量计的测量精度有不利影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种抗干扰能力强、测量精度高、具有很好实用性的双声道超声波时间检测装置。
本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：
双声道超声波时间检测装置，其特征在于：包括时间测量电路，所述时间测量电路包括计时芯片，计时芯片电连接有芯片主时钟电路和温度校正电路，所述计时芯片具有上游超声波脉冲驱动输出端、下游超声波脉冲驱动输出端、第一计时输入端、第二计时输入端，所述上游超声波脉冲驱动输出端电连接有上游超声波探头，所述上游超声波探头电连接有上游信号处理放大电路的输入端，所述上游信号处理放大电路的输出端与计时芯片的第一计时输入端电连接，所述下游超声波脉冲驱动输出端电连接有下游超声波探头，所述下游超声波探头电连接有下游信号处理放大电路的输入端，所述下游信号处理放大电路输出端与计时芯片的第二计时输入端电连接。
本实用新型的工作原理：计时芯片内部将芯片主时钟电路的时钟信号分频生成超声波脉冲信号，并用于驱动超声波探头，超声波脉冲信号由上游超声波脉冲驱动输出端发出，同时计时芯片开始计时，使计时与发射超声波脉冲信号同步，提高计时精度。温度校正电路测得流体温度，从而对流量速度进行温度补偿。
本设备的工作步骤如下：
1、计时芯片发出上游超声波脉冲经过一个电阻到达上游超声波探头，上游超声波探头将信号转化为超声波，当下游超声波探头收到信号，经过下游信号处理放大电路对接收信号进行放大并返回到计时芯片，计时芯片计算第一次传输计时时间；
2、计时芯片在收到下游信号处理放大电路返回的接收信号的同时，下游超声波脉冲驱动输出端也发出发射信号给下游超声波探头，上游超声波探头收到信号之后，经过上游信号处理放大电路的放大处理并返回到计时芯片，计时芯片收到信号计算第二次传输计时时间；
3、计时芯片计算两路信号所用的时间，对得到的时间值进行判断，如果时间值不对，则放弃本次测量值，不计入传播时间数组。通过剔除错误的流量测量信号确保了本设备超声波流量监测的高准确度，解决了温度、环境等干扰造成计量误差的问题。
作为一种优选方案，所述计时芯片电连接有芯片辅助时钟电路。芯片辅助时钟电路提供第二时钟，以确保时钟信号准确可靠。
作为一种具体的优选方案，所述计时芯片为TDC-GP22芯片。
作为一种优选方案，所述温度校正电路包括高精度比较电阻和热电偶，所述高精度比较电阻和热电偶分别与计时芯片的温度补偿输入端连接。热电偶测量流体温度，从而对流量速度进行温度补偿。
作为一种具体的优选方案，所述热电偶共有两个，所述两个热电偶串联。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是：
本实用新型提供了一种双声道超声波时间检测装置，通过双声道超声波时间检测以确定检测信号是否受到干扰，从而只采用没有受到干扰、高准确性的优质信号，大大提高了超声波流量计的测量精度，解决了传统流量计的抗干扰问题，具有很好的实用性。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
附图1是本实用新型双声道超声波时间检测装置的结构示意图；
附图2是本实用新型双声道超声波时间检测装置中时间测量电路部分的电路示意图；
附图3是本实用新型双声道超声波时间检测装置中上游信号处理放大电路部分的电路示意图；
附图4是本实用新型双声道超声波时间检测装置中下游信号处理放大电路部分的电路示意图。
具体实施方式
实施例：如附图1至附图4所示，双声道超声波时间检测装置，包括时间测量电路1、上游信号处理放大电路2、上游超声波探头3、下游信号处理放大电路7和下游超声波探头6，所述时间测量电路1包括计时芯片，所述计时芯片采用TDC-GP22芯片，计时芯片电连接有芯片主时钟电路4、芯片辅助时钟电路5和温度校正电路8，计时芯片与芯片主时钟电路4、芯片辅助时钟电路5和温度校正电路8电连接，所述计时芯片具有上游超声波脉冲驱动输出端FIRE_UP、下游超声波脉冲驱动输出端FIRE_DOWN、第一计时输入端STOP1、第二计时输入端STOP2，所述上游超声波脉冲驱动输出端FIRE_UP通过一个电阻连接有上游超声波探头3，所述上游超声波探头3电连接有上游信号处理放大电路2的输入端，所述上游信号处理放大电路2的输出端与计时芯片的第一计时输入端STOP1电连接，所述下游超声波脉冲驱动输出端FIRE_DOWN电连接有下游超声波探头6，所述下游超声波探头6电连接有下游信号处理放大电路7的输入端，所述下游信号处理放大电路7输出端与计时芯片的第二计时输入端STOP2电连接。
如附图2所示，本实施例中所述温度校正电路8包括高精度比较电阻和热电偶，所述热电偶共有两个，所述两个热电偶串联，所述高精度比较电阻和热电偶分别与计时芯片的温度补偿输入端连接。热电偶测量流体温度，从而对流量速度进行温度补偿。
Claims (5)
1.双声道超声波时间检测装置，其特征在于：包括时间测量电路，所述时间测量电路包括计时芯片，计时芯片电连接有芯片主时钟电路和温度校正电路，所述计时芯片具有上游超声波脉冲驱动输出端、下游超声波脉冲驱动输出端、第一计时输入端、第二计时输入端，所述上游超声波脉冲驱动输出端电连接有上游超声波探头，所述上游超声波探头电连接有上游信号处理放大电路的输入端，所述上游信号处理放大电路的输出端与计时芯片的第一计时输入端电连接，所述下游超声波脉冲驱动输出端电连接有下游超声波探头，所述下游超声波探头电连接有下游信号处理放大电路的输入端，所述下游信号处理放大电路输出端与计时芯片的第二计时输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的双声道超声波时间检测装置，其特征在于：所述计时芯片电连接有芯片辅助时钟电路。
3.根据权利要求1所述的双声道超声波时间检测装置，其特征在于：所述计时芯片为TDC-GP22芯片。
4.根据权利要求1所述的双声道超声波时间检测装置，其特征在于：所述温度校正电路包括高精度比较电阻和热电偶，所述高精度比较电阻和热电偶分别与计时芯片的温度补偿输入端连接。
5.根据权利要求4所述的双声道超声波时间检测装置，其特征在于：所述热电偶共有两个，所述两个热电偶串联。
Priority Applications (1)
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| CN201521030889.4U CN205300668U (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 双声道超声波时间检测装置 |
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| CN201521030889.4U CN205300668U (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 双声道超声波时间检测装置 |
Publications (1)
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| CN205300668U true CN205300668U (zh) | 2016-06-08 |
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Family Applications (1)
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| CN201521030889.4U Active CN205300668U (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 双声道超声波时间检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108007509A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-08 | 龙芯中科技术有限公司 | 流体流量测量系统 |
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| CN108007509A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-08 | 龙芯中科技术有限公司 | 流体流量测量系统 |
| CN108007509B (zh) * | 2016-10-27 | 2020-01-07 | 龙芯中科技术有限公司 | 流体流量测量系统 |
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