[发明专利]用于测量液体或气体流的系统或方法

权利要求书

1.一种用于测量液体或气体流的系统(2)，该系统(2)包括流管道(4)，该流管道(4)包括至少两个换能器(6、8)，该换能器(6、8)生成流管道(4)中的至少一束超声波(10)，将换能器(6、8)连接至发射器电路(14)并连接至接收器电路(16)，该接收器电路(16)至少包括带通滤波器(18)，将带通滤波器(18)进一步连接至微控制器(20)，该微控制器(20)内部地或外部地包括模数转换器(22)，该模数转换器(22)将模拟信号转换为至少表示穿过时间(26)和时间差(28)的数字数据样本(24)，该微控制器(20)在存储器中存储数据样本(24)，其特征在于，发射器电路(14)和接收器电路(16)由开关(12)控制，该开关执行发射器电路(14)到接收器电路(16)和接收器电路(16)到发射器电路(14)的连续切换，该微控制器(20)存储用于每个方向的发送的数据样本(24)的矢量(30)，该矢量(30)包括形成帧(32)的合适数目的N个样本，该微控制器(20)将帧(32)的每个值与具有固定的幅度和表示与发射的信号对应的发射的频率的相位的复数相乘：

其中X_n是在第n位置的存储值，j是虚数单位，ω是所发射的信号的角频率，t_s是采样时间间隔并且n是样本数目0≤n＜N，

其中微控制器(20)生成虚值(34)和实值(36)，该虚值和实值在数字滤波器(38)中低通滤波，滤波的值(40)被发送到幅度函数(42)和相位检测函数(44)，该微控制器(20)基于幅度函数(42)的结果和相位检测函数(44)的结果来计算管道(4)中的流。

2.根据权利要求1的系统，其特征在于，幅度函数(42)的结果被微控制器(20)在数字恒定比例鉴别器(CFD)(46)中进一步处理。

3.根据权利要求1的系统，其特征在于，相位检测函数(44)的结果被微控制器(20)在表示相对于帧(32)的时移的数字信号中进一步处理。

4.根据权利要求1-3之一的系统，其特征在于，系统(2)包括发射器电路(14)，该发射器电路(14)包括限制来自微控制器(20)的发送脉冲的带宽的带通放大器(48)，该带通放大器发射信号通过开关(12)，并且进一步到换能器(6、8)之一。

5.根据权利要求1-3之一的系统，其特征在于，系统(2)包括换能器放大器，该换能器放大器在发射和接收期间都将换能器连接至电路(14、16)中的同一节点。

6.根据权利要求4的系统，其特征在于，系统(2)包括换能器放大器，该换能器放大器在发射和接收期间都将换能器连接至电路(14、16)中的同一节点。

7.根据权利要求5的系统，其特征在于，换能器放大器包括电压跟随器(50)。

8.根据权利要求6的系统，其特征在于，换能器放大器包括电压跟随器(50)。

9.根据权利要求1-3之一的系统，其特征在于，系统(2)包括至少一个发射器接收器开关(12)，该发射器接收器开关(12)包括至少三个触点，通过该触点将不使用的端子接地用于减少噪声。

10.根据权利要求4的系统，其特征在于，系统(2)包括至少一个发射器接收器开关(12)，该发射器接收器开关(12)包括至少三个触点，通过该触点将不使用的端子接地用于减少噪声。

11.根据权利要求5的系统，其特征在于，系统(2)包括至少一个发射器接收器开关(12)，该发射器接收器开关(12)包括至少三个触点，通过该触点将不使用的端子接地用于减少噪声。

12.根据权利要求6的系统，其特征在于，系统(2)包括至少一个发射器接收器开关(12)，该发射器接收器开关(12)包括至少三个触点，通过该触点将不使用的端子接地用于减少噪声。