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

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問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底部安裝超聲波傳感器對流速液位進(jìn)行檢測，并通過程序分析后，計(jì)算出準(zhǔn)確的過水截面流量的流量計(jì)。為解決上述技術(shù)問題，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所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連，所述測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，巡回檢測的通道數(shù)由按鍵輸入，當(dāng)檢測達(dá)到設(shè)定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測。(三)、智能控制器根據(jù)水位的變化自動(dòng)選取相應(yīng)的幾組傳感器的測量數(shù)據(jù)，通過流體力學(xué)算法和程序分析準(zhǔn)確得出管道道平均流速，完成平均流速的測量。(四)、智能控制器控制超聲波液位的發(fā)射接收切換測量出水位變化，應(yīng)用面積速度法，將平均流速與液位和過水截面積相乘計(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)無盲區(qū)測量，提高了測量的范圍和精度，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量流速的超聲波流量傳感器和測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)，通過所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連；所述測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，超聲波液位測量傳感器安裝在管道底部通過水面反射時(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，即對多聲道超聲波傳感器和液位變送器進(jìn)行巡回檢測，巡回檢測的通道數(shù)由按鍵輸入，當(dāng)檢測達(dá)到設(shè)定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測。(三)、智能控制器根據(jù)水位的變化自動(dòng)選取相應(yīng)的幾組傳感器的測量數(shù)據(jù)，通過流體力學(xué)算法和程序分析準(zhǔn)確得出管道道平均流速，完成平均流速的測量。(四)、智能控制器控制超聲波液位的發(fā)射接收切換測量出水位變化，應(yīng)用面積速度法，將平均流速與液位和過水截面積相乘計(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由于測量過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。以上對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，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所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連，所述測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，即對多聲道超聲波傳感器和液位變送器進(jìn)行巡回檢測，巡回檢測的通道數(shù)由按鍵輸入，當(dāng)檢測達(dá)到設(shè)定的通道后，再回到第一通道重新巡回檢測。
(三)、智能控制器根據(jù)水位的變化自動(dòng)選取相應(yīng)的幾組傳感器的測量數(shù)據(jù)，通過流體力學(xué)算法和程序分析準(zhǔn)確得出管道道平均流速，完成平均流速的測量。
(四)、智能控制器控制超聲波液位的發(fā)射接收切換測量出水位變化，應(yīng)用面積速度法，將平均流速與液位和過水截面積相乘計(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所述切換控制電路與所述單片機(jī)相連，所述測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)無盲區(qū)測量，提高了測量的范圍和精度，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 申請人:天津市求精科技發(fā)展有限公司