專利名稱：一種非滿管超聲波流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管道流量測(cè)量?jī)x表領(lǐng)域，尤其是涉及一種非滿管超聲波管道流量測(cè)量計(jì)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外非滿管超聲波流量計(jì)的測(cè)量多采用傳統(tǒng)的多聲道分層測(cè)量 方式，超聲波傳感器分別安裝在被測(cè)量管道的上、中、下不同層面，此種方式在進(jìn)行非滿管測(cè)量時(shí)由于傳感器安裝工藝的局限，使其具有最低水位限制，使非滿管測(cè)量受到一定局限，特別是對(duì)于小口徑的非滿管流量測(cè)量，分層安裝傳感器幾乎無(wú)法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種非滿管超聲波流量計(jì)，尤其是用一套儀表通過(guò)底部安裝超聲波傳感器對(duì)流速液位進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)程序分析后，計(jì)算出準(zhǔn)確的過(guò)水截面流量的流量計(jì)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種非滿管超聲波流量計(jì)，包括單片機(jī)，切換控制電路，測(cè)量電路和安裝在管道底部的傳感器，所述傳感器包括多組超聲波流量傳感器和超聲波液位變送器，所述超聲波流量傳感器通過(guò)所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連，所述測(cè)量電路分別與所述切換控制電路和所述單片機(jī)相連，所述超聲波液位變送器直接與所述單片機(jī)相連。進(jìn)一步，傳感器與所述單片機(jī)采用高頻通信線連接。進(jìn)一步，超聲波流量傳感器的組數(shù)由管道內(nèi)的液位變化范圍決定。非滿管超聲波流量計(jì)的控制方法，其特征在于控制方法步驟如下(一 )、根據(jù)水面變化圍，來(lái)確定傳感器的按裝數(shù)量。每IOOmm的水位安裝一組超聲波流量傳感器。( 二)、單片機(jī)初始化以后，即對(duì)多聲道超聲波流量傳感器和超聲波液位變送器進(jìn)行巡回檢測(cè)，巡回檢測(cè)的通道數(shù)由按鍵輸入，當(dāng)檢測(cè)達(dá)到設(shè)定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測(cè)。(三)、智能控制器根據(jù)水位的變化自動(dòng)選取相應(yīng)的幾組傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)流體力學(xué)算法和程序分析準(zhǔn)確得出管道道平均流速，完成平均流速的測(cè)量。(四)、智能控制器控制超聲波液位的發(fā)射接收切換測(cè)量出水位變化，應(yīng)用面積速度法，將平均流速與液位和過(guò)水截面積相乘計(jì)算出相應(yīng)的流量。(五)、計(jì)算出的平均流速，液位，瞬時(shí)流量，累積流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、輸出和顯
/Jn ο本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于采用底部傳感器安裝，實(shí)現(xiàn)了從最低水位到水面的連續(xù)無(wú)盲區(qū)測(cè)量，提高了測(cè)量的范圍和精度，尤其解決了小口徑的非滿管流量的技術(shù)難題，是實(shí)現(xiàn)速度面積法的科學(xué)測(cè)量的一個(gè)新型技術(shù)。


圖I是管道底部安裝超聲波流量傳感器示意2是管道底部安裝超聲波液位變送器示意3是本發(fā)明的電路連接結(jié)構(gòu)框4是本發(fā)明的控制流程中I、高液位2、低液位3、第一組超聲波流量傳感器4、第η組超聲波流量傳感器 5、液面6、控制器7、超聲波液位變送器
具體實(shí)施例方式如圖I至圖3所示，本發(fā)明涉及一種非滿管超聲波流量計(jì)，包括單片機(jī)，切換控制電路，測(cè)量電路和安裝在管道底部的傳感器。所述傳感器包括多組測(cè)量流速的超聲波流量傳感器和測(cè)量液位的超聲波液位變送器。所述超聲波流量傳感器采用浸水型設(shè)計(jì)，通過(guò)所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連；所述測(cè)量電路分別與所述切換控制電路和所述單片機(jī)相連；所述超聲波液位變送器直接與所述單片機(jī)相連，超聲波液位測(cè)量傳感器安裝在管道底部通過(guò)水面反射時(shí)間計(jì)算出管道底部到水面的液位。傳感器與所述單片機(jī)采用高頻通信線連接。超聲波流量傳感器的組數(shù)由管道內(nèi)的液位變化范圍決定。一般按照每IOOmm的水位安裝一組超聲波流量傳感器確定其組數(shù)。非滿管超聲波流量計(jì)的控制方法，如圖4所示，其特征在于控制方法步驟如下(一 )、根據(jù)水面變化圍，來(lái)確定傳感器的按裝數(shù)量。每IOOmm的水位安裝一組超聲波流量傳感器。( 二)、單片機(jī)初始化以后，即對(duì)多聲道超聲波傳感器和液位變送器進(jìn)行巡回檢測(cè)，巡回檢測(cè)的通道數(shù)由按鍵輸入，當(dāng)檢測(cè)達(dá)到設(shè)定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測(cè)。(三)、智能控制器根據(jù)水位的變化自動(dòng)選取相應(yīng)的幾組傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)流體力學(xué)算法和程序分析準(zhǔn)確得出管道道平均流速，完成平均流速的測(cè)量。(四)、智能控制器控制超聲波液位的發(fā)射接收切換測(cè)量出水位變化，應(yīng)用面積速度法，將平均流速與液位和過(guò)水截面積相乘計(jì)算出相應(yīng)的流量。(五)、計(jì)算出的平均流速，液位，瞬時(shí)流量，累積流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、輸出和顯
/Jn ο由于測(cè)量過(guò)程中隨著水面變化超聲波折射的角度隨著變化，因此必須根據(jù)實(shí)際水面的變化情況來(lái)設(shè)置超聲波流量傳感器的數(shù)量。本流量計(jì)最多可以連接8組超聲波流量傳感器和2組超聲波液位變送器。以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明 的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非滿管超聲波流量計(jì)，其特征在于包括單片機(jī)，切換控制電路，測(cè)量電路和安裝在管道底部的傳感器，所述傳感器包括多組超聲波流量傳感器和超聲波液位變送器，所述超聲波流量傳感器通過(guò)所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連，所述測(cè)量電路分別與所述切換控制電路和所述單片機(jī)相連，所述超聲波液位變送器直接與所述單片機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非滿管超聲波流量計(jì)，其特征在于所述傳感器與所述單片機(jī)采用高頻通信線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非滿管超聲波流量計(jì)，其特征在于所述超聲波流量傳感器的組數(shù)由管道內(nèi)的液位變化范圍決定，每100_的水位安裝一組超聲波流量傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非滿管超聲波流量計(jì)的控制方法，其特征在于控制方法步驟如下 (一)、根據(jù)水面變化圍，來(lái)確定傳感器的按裝數(shù)量。每100_的水位安裝一組超聲波流量傳感器。
(二)、單片機(jī)初始化以后，即對(duì)多聲道超聲波傳感器和液位變送器進(jìn)行巡回檢測(cè)，巡回檢測(cè)的通道數(shù)由按鍵輸入，當(dāng)檢測(cè)達(dá)到設(shè)定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測(cè)。
(三)、智能控制器根據(jù)水位的變化自動(dòng)選取相應(yīng)的幾組傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)流體力學(xué)算法和程序分析準(zhǔn)確得出管道道平均流速，完成平均流速的測(cè)量。
(四)、智能控制器控制超聲波液位的發(fā)射接收切換測(cè)量出水位變化，應(yīng)用面積速度法，將平均流速與液位和過(guò)水截面積相乘計(jì)算出相應(yīng)的流量。
(五)、計(jì)算出的平均流速，液位，瞬時(shí)流量，累積流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、輸出和顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非滿管超聲波流量計(jì)，包括單片機(jī)，切換控制電路，測(cè)量電路和安裝在管道底部的傳感器，所述傳感器包括多組測(cè)量流速的超聲波流量傳感器和超聲波液位變送器，所述超聲波流量傳感器通過(guò)所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連，所述測(cè)量電路分別與所述切換控制電路和所述單片機(jī)相連，所述超聲波液位變送器直接與所述單片機(jī)相連。本發(fā)明的有益效果是實(shí)現(xiàn)了從最低水位到水面的連續(xù)無(wú)盲區(qū)測(cè)量，提高了測(cè)量的范圍和精度，尤其解決了小口徑的非滿管流量的技術(shù)難題，是實(shí)現(xiàn)速度面積法的科學(xué)測(cè)量的一個(gè)新型技術(shù)。
文檔編號(hào)G01F1/66GK102879045SQ201210363520
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者欒繼軍 申請(qǐng)人:天津市求精科技發(fā)展有限公司