CN206804072U - 超声波流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波流量计，解决了无法对所安装的位置是否有强磁场干扰和强振动干扰做出判断的问题，其技术方案要点是，包括磁场传感器、磁场比较装置、振动传感器、振动比较装置、分别耦接于磁场比较装置与振动比较装置的逻辑门装置以及耦接于逻辑门装置以控制超声波流量计启闭的控制装置；当磁场检测信号大于磁场基准值信号和/或振动检测信号大于振动基准值信号时，控制装置断开超声波流量计的供电回路，本实用新型的超声波流量计，通过磁场传感器与振动传感器的设置以对超声波流量计的安装位置的磁场强度与振动强度进行判断，若磁场或者振动过强，则无法启动超声波流量计以避免所测得的数据不精确。

Description

超声波流量计

技术领域

本实用新型涉及检测设备，特别涉及超声波流量计。

背景技术

超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声波流量计采用时差式测量原理：一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一侧管壁后，被另一个探头接收到，同时，第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进而可以得到流量值Q。

选择安装管段对测试精度影响很大，所选管段应避开干扰和涡流这两种对测量精度影响较大的情况，但是实际安装过程中，无法直观的对所安装的位置是否有强磁场干扰和强振动干扰做出判断，进而导致工作人员只能凭借经验安装，若判断出错则容易出现测试精度降低的情况，所以目前所使用的超声波流量计具有一定的改进空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超声波流量计，能够对安装位置的振动情况与磁场情况进行检测并提示，避免对检测进度造成影响。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超声波流量计，包括壳体，还包括设置于壳体上且用于检测壳体周围磁场强度并输出磁场检测信号的磁场传感器、预设有磁场基准值信号并将磁场检测信号与磁场基准值信号相互比较以输出磁场比较信号的磁场比较装置、设置于壳体上且用于检测壳体周围振动情况并输出振动检测信号的振动传感器、预设有振动基准值信号并将振动检测信号与振动基准值信号相互比较以输出振动比较信号的振动比较装置、分别耦接于磁场比较装置与振动比较装置且响应于磁场比较信号与振动比较洗好以输出逻辑信号的逻辑门装置以及耦接于逻辑门装置且响应于逻辑信号以控制超声波流量计启闭的控制装置；当磁场检测信号大于磁场基准值信号和/或振动检测信号大于振动基准值信号时，所述控制装置断开超声波流量计的供电回路。

采用上述方案，将超声波流量计放置到对应需要安装的位置先通过对应的磁场传感器与振动传感器以对超声波流量计的安装位置的磁场强度与振动强度进行判断，通过磁场基准值信号与振动基准值信号进行比较，若磁场或者振动过强，则无法启动超声波流量计以避免所测得的数据不精确，使得工作人员能够更加直观的获取到所放置的位置是否合适，提高安装的便捷度。

作为优选，所述逻辑门装置为或门。

采用上述方案，或门能够有效的完成上述的逻辑功能，而且结构简单，容易实施。

作为优选，所述控制装置包括开关元件与执行元件，所述开关元件耦接于逻辑门装置且相应逻辑信号以实现通断，所述执行元件响应于开关元件以控制超声波流量计的启闭。

作为优选，所述开关元件为三极管，所述执行元件为继电器，所述三极管的基极连接于逻辑门装置的输出端，所述三极管的集电极连接于继电器的线圈，所述三极管的发射极接地，所述继电器的常闭触点连接于超声波流量计的供电回路。

采用上述方案，开关元件与执行元件相互配合能够更好的完成对应的控制情况，同时采用三极管与继电器的设计能够有效的降低电路的复杂程度，更加容易实施，方便工作人员进行后期的维护，且成本低廉。

作为优选，所述继电器的线圈上反并联有续流二极管。

采用上述方案，能够有效的消耗继电器线圈上的残余电流，保证继电器的使用寿命，使得整个电路设计更加的合理可靠。

作为优选，还包括用于指示磁场检测信号是否大于磁场基准值信号的磁场指示装置。

采用上述方案，磁场指示装置能够在磁场强度过大的情况下进行有效的指示，提高工作人员获取信息的直观度，以便工作人员能够对无法启动超声波流量计的原因进行确认，使得工作人员能够根据实际情况进行调整安装的位置。

作为优选，还包括用于指示振动检测信号是否大于振动基准值信号的振动指示装置。

采用上述方案，振动指示装置能够在振动强度过大的情况下进行有效的指示，提高工作人员获取信息的直观度，以便工作人员能够对无法启动超声波流量计的原因进行确认，使得工作人员能够根据实际情况进行调整安装的位置。

作为优选，所述磁场指示装置与振动指示装置均为灯光指示器。

采用上述方案，灯光指示器能够有效的方便工作人员获取到信息，由于此过程仅仅是工作人员明确是由于什么原因而导致超声波流量计没有打开，故仅仅只需要通过灯光的方式进行指示即可。

作为优选，还包括用于提醒工作人员需要更换安装位置的提醒装置。

采用上述方案，提醒装置能够有效的对安装是否合格进行提醒，更加方便工作人员的安装，无需凭借经验进行安装，使得安装位置的可靠程度更加容易确信。

作为优选，所述提醒装置为蜂鸣器。

采用上述方案，声音提醒的方式，使得工作人员更加容易获取到对应的信息，使得使用更加的方便。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过磁场传感器与振动传感器的设置以对超声波流量计的安装位置的磁场强度与振动强度进行判断，若磁场或者振动过强，则无法启动超声波流量计以避免所测得的数据不精确。

附图说明

图1为超声波流量计的结构示意图；

图2为实施例一的电路原理图；

图3为实施例二的电路原理图；

图4为实施例三的电路原理图。

图中：1、壳体；2、磁场传感器；3、磁场比较装置；4、振动传感器；5、振动比较装置；6、逻辑门装置；7、控制装置；8、磁场指示装置；9、振动指示装置；10、提醒装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，公开的一种超声波流量计，如图1至2所示，包括壳体1、设置于壳体1上且用于检测壳体1周围磁场强度并输出磁场检测信号的磁场传感器2、预设有磁场基准值信号并将磁场检测信号与磁场基准值信号相互比较以输出磁场比较信号的磁场比较装置3、设置于壳体1上且用于检测壳体1周围振动情况并输出振动检测信号的振动传感器4、预设有振动基准值信号并将振动检测信号与振动基准值信号相互比较以输出振动比较信号的振动比较装置5、分别耦接于磁场比较装置3与振动比较装置5且响应于磁场比较信号与振动比较洗好以输出逻辑信号的逻辑门装置6以及耦接于逻辑门装置6且响应于逻辑信号以控制超声波流量计启闭的控制装置7；当磁场检测信号大于磁场基准值信号和/或振动检测信号大于振动基准值信号时，控制装置7断开超声波流量计的供电回路。

磁场传感器2优选采用磁阻敏感器；而物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。对于铁、钻、镍及其合金等强磁性金属，当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时，电阻几乎不随外加磁场变化；当外加磁场偏离金属的内磁化方向时，此类金属的电阻值将减小，这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。故通过磁场传感器2输出一个磁场检测信号。

磁场比较装置3优选为LM393A型号的比较器，磁场比较装置3的同相端与磁场传感器2连接以接收磁场检测信号，反相端连接有预设的磁场基准值信号，磁场基准值信号通过电阻R21与电阻R22设置，将检测到的磁场检测信号与磁场基准值信号相互比较，并输出磁场比较信号，当磁场检测信号大于磁场基准值信号，输出高电平的磁场比较信号，当磁场检测信号小于磁场基准值信号，输出低电平的磁场比较信号。

振动传感器4优选采用电阻应变式振动传感器4；电阻应变式振动传感器4是以电阻变化量来表达被测物体机械振动量的一种振动传感器4。电阻应变式振动传感器4的实现方式很多，可以应用各种传感元件，其中较为常见的是电阻应变。故通过振动传感器4输出一个振动检测信号。

振动比较装置5优选为LM393A型号的比较器，振动比较装置5的同相端与振动传感器4连接以接收振动检测信号，反相端连接有预设的振动基准值信号，振动基准值信号通过电阻R21与电阻R22设置，将检测到的振动检测信号与振动基准值信号相互比较，并输出振动比较信号，当振动检测信号大于振动基准值信号，输出高电平的振动比较信号，当振动检测信号小于振动基准值信号，输出低电平的振动比较信号。

逻辑门装置6为或门。或门的两个输入端分别与磁场比较装置3的输出端以及振动比较装置5的输出端连接，或门的输出端与控制装置7连接。或门的两个输入端中至少有个一个输入为高电平，则输出高电平的逻辑信号。

控制装置7包括开关元件与执行元件，开关元件耦接于逻辑门装置6且相应逻辑信号以实现通断，执行元件响应于开关元件以控制超声波流量计的启闭。开关元件为NPN型的三极管Q1，执行元件为继电器KM1，三极管Q1的基极连接于逻辑门装置6的输出端，三极管Q1的集电极连接于继电器KM1的线圈，三极管Q1的发射极接地，继电器KM1的常闭触点连接于超声波流量计的供电回路。继电器的线圈上反并联有续流二极管D1。

具体的工作过程如下：

当磁场传感器2所输出的磁场检测信号大于磁场基准值信号和/或振动传感器4所输出的振动检测信号大于振动基准值信号，则磁场比较装置3输出高电平的磁场比较信号和/或振动传感器4输出高电平的振动比较信号至或门，或门输出高电平的逻辑信号至三极管Q1的基极，三极管Q1导通以控制继电器KM1的线圈得电，继电器KM1的常闭触点断开以切断超声波流量计的回路，以避免工作人员读取到失去精准度的数据。

实施例二，基于实施例一的基础上，如图2所示，超声波流量计还包括用于提醒工作人员需要更换安装位置的提醒装置10。提醒装置10为蜂鸣器H，蜂鸣器H串联于三极管Q1的发射极上。当三极管Q1导通时，蜂鸣器H启动。

实施例三，基于实施例一或实施例二的基础上，如图3所示，超声波流量计还包括用于指示磁场检测信号是否大于磁场基准值信号的磁场指示装置8、用于指示振动检测信号是否大于振动基准值信号的振动指示装置9。

磁场指示装置8为频闪灯光指示器。其中该频闪灯光指示器包括第一控制部与第一闪烁部。第一控制部包括NPN型的三极管Q2以及继电器KM2，三极管Q2的基极连接于磁场比较装置3的输出端，三极管Q2的集电极连接于继电器KM2的线圈，继电器KM2的常开触点连接于第一闪烁部的被控端；第一闪烁部包括振荡器、三极管Q3与指示灯LED1，振荡器的被控端耦接于继电器KM2的常开触点后连接电源，振荡器的输出端耦接于三极管Q3的基极，并控制三极管Q3的通断，三极管Q3的集电极连接于指示灯LED1后连接电源，三极管Q3的发射极接地, 当继电器KM2的线圈得电，控制继电器KM2的常开触点闭合，使得控制振荡器工作，输出一个控制信号，控制信号为方波，控制三极管Q3交替通断，以使得指示灯LED1间断性指示，实现指示的功能。

振动指示装置9为频闪灯光指示器。其中该频闪灯光指示器包括第二控制部与第二闪烁部。第二控制部包括NPN型的三极管Q4以及继电器KM4，三极管Q4的基极连接于振动比较装置5的输出端，三极管Q4的集电极连接于继电器KM4的线圈，继电器KM4的常开触点连接于第二闪烁部的被控端；第二闪烁部包括振荡器、三极管Q5与指示灯LED2，振荡器的被控端耦接于继电器KM4的常开触点后连接电源，振荡器的输出端耦接于三极管Q5的基极，并控制三极管Q5的通断，三极管Q5的集电极连接于指示灯LED2后连接电源，三极管Q5的发射极接地, 当继电器KM4的线圈得电，控制继电器KM4的常开触点闭合，使得控制振荡器工作，输出一个控制信号，控制信号为方波，控制三极管Q5交替通断，以使得指示灯LED2间断性指示，实现指示的功能。

Claims (10)

1.一种超声波流量计，包括壳体(1)，其特征是：还包括设置于壳体(1)上且用于检测壳体(1)周围磁场强度并输出磁场检测信号的磁场传感器(2)、预设有磁场基准值信号并将磁场检测信号与磁场基准值信号相互比较以输出磁场比较信号的磁场比较装置(3)、设置于壳体(1)上且用于检测壳体(1)周围振动情况并输出振动检测信号的振动传感器(4)、预设有振动基准值信号并将振动检测信号与振动基准值信号相互比较以输出振动比较信号的振动比较装置(5)、分别耦接于磁场比较装置(3)与振动比较装置(5)且响应于磁场比较信号与振动比较洗好以输出逻辑信号的逻辑门装置(6)以及耦接于逻辑门装置(6)且响应于逻辑信号以控制超声波流量计启闭的控制装置(7)；当磁场检测信号大于磁场基准值信号和/或振动检测信号大于振动基准值信号时，所述控制装置(7)断开超声波流量计的供电回路。

2.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征是：所述逻辑门装置(6)为或门。

3.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征是：所述控制装置(7)包括开关元件与执行元件，所述开关元件耦接于逻辑门装置(6)且相应逻辑信号以实现通断，所述执行元件响应于开关元件以控制超声波流量计的启闭。

4.根据权利要求3所述的超声波流量计，其特征是：所述开关元件为三极管，所述执行元件为继电器，所述三极管的基极连接于逻辑门装置(6)的输出端，所述三极管的集电极连接于继电器的线圈，所述三极管的发射极接地，所述继电器的常闭触点连接于超声波流量计的供电回路。

5.根据权利要求4所述的超声波流量计，其特征是：所述继电器的线圈上反并联有续流二极管。

6.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征是：还包括用于指示磁场检测信号是否大于磁场基准值信号的磁场指示装置(8)。

7.根据权利要求6所述的超声波流量计，其特征是：还包括用于指示振动检测信号是否大于振动基准值信号的振动指示装置(9)。

8.根据权利要求7所述的超声波流量计，其特征是：所述磁场指示装置(8)与振动指示装置(9)均为灯光指示器。

9.根据权利要求1所述的超声波流量计，其特征是：还包括用于提醒工作人员需要更换安装位置的提醒装置(10)。

10.根据权利要求9所述的超声波流量计，其特征是：所述提醒装置(10)为蜂鸣器。