专利名称：一种非满管超声波流量计的制作方法
技术领域：
一种非满管超声波流量计技术领域[0001]本实用新型属于管道流量测量仪表领域，尤其是涉及一种非满管超声波管道流量 测量计。
背景技术：
[0002]目前国内外非满管超声波流量计的测量多采用传统的多声道分层测量方式，超声 波传感器分别安装在被测量管道的上、中、下不同层面，此种方式在进行非满管测量时由于 传感器安装工艺的局限，使其具有最低水位限制，使非满管测量受到一定局限，特别是对于 小口径的非满管流量测量，分层安装传感器几乎无法使用。发明内容[0003]本实用新型要解决的问题是提供一种非满管超声波流量计，尤其是用一套仪表通 过底部安装超声波传感器对流速液位进行检测，并通过程序分析后，计算出准确的过水截 面流量的流量计。[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种非满管超声波流量计， 包括单片机，切换控制电路，测量电路和安装在管道底部的传感器，所述传感器包括多组超 声波流量传感器和超声波液位变送器，所述超声波流量传感器通过所述切换控制电路与所 述单片机相连，所述测量电路分别与所述切换控制电路和所述单片机相连，所述超声波液 位变送器直接与所述单片机相连。[0005]进一步，传感器与所述单片机采用高频通信线连接。[0006]进一步，超声波流量传感器的组数由管道内的液位变化范围决定。[0007]非满管超声波流量计的控制方法，其特征在于控制方法步骤如下[0008](一 )、根据水面变化围，来确定传感器的按装数量。每IOOmm的水位安装一组超 声波流量传感器。[0009]( 二)、单片机初始化以后，即对多声道超声波流量传感器和超声波液位变送器进 行巡回检测，巡回检测的通道数由按键输入，当检测达到设定的通道后，再回到第一通道重 新巡回检测。[0010](三)、智能控制器根据水位的变化自动选取相应的几组传感器的测量数据，通过 流体力学算法和程序分析准确得出管道道平均流速，完成平均流速的测量。[0011](四)、智能控制器控制超声波液位的发射接收切换测量出水位变化，应用面积速 度法，将平均流速与液位和过水截面积相乘计算出相应的流量。[0012](五)、计算出的平均流速，液位，瞬时流量，累积流量等数据进行存储、输出和显/Jn ο[0013]本实用新型具有的优点和积极效果是由于采用底部传感器安装，实现了从最低 水位到水面的连续无盲区测量，提高了测量的范围和精度，尤其解决了小口径的非满管流 量的技术难题，是实现速度面积法的科学测量的一个新型技术。


[0014]图1是管道底部安装超声波流量传感器示意图[0015]图2是管道底部安装超声波液位变送器示意图[0016]图3是本实用新型的电路连接结构框图[0017]图4是本实用新型的控制流程图[0018]图中[0019]1、高液位2、低液位[0020]3、第一组超声波流量传感器4、第η组超声波流量传感器[0021]5、液面6、控制器[0022]7、超声波液位变送器
具体实施方式
[0023]如图1至图3所示，本实用新型涉及一种非满管超声波流量计，包括单片机，切换控制电路，测量电路和安装在管道底部的传感器。所述传感器包括多组测量流速的超声波流量传感器和测量液位的超声波液位变送器。所述超声波流量传感器采用浸水型设计，通过所述切换控制电路与所述单片机相连；所述测量电路分别与所述切换控制电路和所述单片机相连；所述超声波液位变送器直接与所述单片机相连，超声波液位测量传感器安装在管道底部通过水面反射时间计算出管道底部到水面的液位。[0024]传感器与所述单片机采用高频通信线连接。[0025]超声波流量传感器的组数由管道内的液位变化范围决定。一般按照每IOOmm的水位安装一组超声波流量传感器确定其组数。[0026]非满管超声波流量计的控制方法，如图4所示，其特征在于控制方法步骤如下[0027](一 )、根据水面变化围，来确定传感器的按装数量。每IOOmm的水位安装一组超声波流量传感器。[0028]( 二)、单片机初始化以后，即对多声道超声波传感器和液位变送器进行巡回检测，巡回检测的通道数由按键输入，当检测达到设定的通道后，再回到第一通道重新巡回检测。[0029](三)、智能控制器根据水位的变化自动选取相应的几组传感器的测量数据，通过流体力学算法和程序分析准确得出管道道平均流速，完成平均流速的测量。[0030](四)、智能控制器控制超声波液位的发射接收切换测量出水位变化，应用面积速度法，将平均流速与液位和过水截面积相乘计算出相应的流量。[0031](五)、计算出的平均流速，液位，瞬时流量，累积流量等数据进行存储、输出和显/Jn ο[0032]由于测量过程中随着水面变化超声波折射的角度随着变化，因此必须根据实际水面的变化情况来设置超声波流量传感器的数量。本流量计最多可以连接8组超声波流量传感器和2组超声波液位变送器。[0033]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与 改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种非满管超声波流量计，其特征在于包括单片机，切换控制电路，测量电路和安装在管道底部的传感器，所述传感器包括多组超声波流量传感器和超声波液位变送器，所述超声波流量传感器通过所述切换控制电路与所述单片机相连，所述测量电路分别与所述切换控制电路和所述单片机相连，所述超声波液位变送器直接与所述单片机相连。
2.根据权利要求1所述的非满管超声波流量计，其特征在于所述传感器与所述单片机采用高频通信线连接。
3.根据权利要求1所述的非满管超声波流量计，其特征在于所述超声波流量传感器的组数由管道内的液位变化范围决定，每100_的水位安装一组超声波流量传感器。
专利摘要本实用新型提供一种非满管超声波流量计，包括单片机，切换控制电路，测量电路和安装在管道底部的传感器，所述传感器包括多组测量流速的超声波流量传感器和超声波液位变送器，所述超声波流量传感器通过所述切换控制电路与所述单片机相连，所述测量电路分别与所述切换控制电路和所述单片机相连，所述超声波液位变送器直接与所述单片机相连。本实用新型的有益效果是实现了从最低水位到水面的连续无盲区测量，提高了测量的范围和精度，尤其解决了小口径的非满管流量的技术难题，是实现速度面积法的科学测量的一个新型技术。
文档编号G01F1/66GK202869567SQ201220494558
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者栾继军 申请人:天津市求精科技发展有限公司