[发明专利]换能器系统和换能器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及换能器系统和换能器控制方法，尤其涉及抑制换能器的残余振动和噪声信号的换能器系统和换能器控制方法。

背景技术

一种现有的换能器利用压电晶体以压电效应实现电能和声能相互转换。换能器将电信号转换为机械振动并发出超声波。超声波被物体反射回来，被换能器接收并转换为电能。然而，当电信号停止之后，换能器仍会有残余的机械振动。当换能器与被测物体之间距离过近时，此残余的机械振动信号会与被测物体反射回来的回声信号相重叠，从而影响回声信号的采样，因此影响检测。而且，传回至换能器的噪声信号也会引起换能器的振动，使换能器发出超声波，该超声波再被反射形成噪声信号，如此反复噪声信号的持续时间延长，噪声信号可能会与回声信号重叠，影响回声信号的采样。

因此，有必要提供一种换能器系统和换能器控制方法用于解决至少部分上述问题。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种换能器系统。该换能器系统包括：换能器，用来发射超声信号并接收回声信号；驱动单元，用来驱动所述换能器；接收单元，用来接收由所述换能器转换的所述回声信号的电信号；抑制单元，用来抑制所述换能器的残余振动和所述换能器接收的噪声信号；及控制器，用来确定是否发生残余振动，且用来确定是否接收到噪声信号，并用来在发生残余振动或接收到噪声信号时控制所述抑制单元工作。

本发明的另一个方面在于提供一种换能器控制方法。换能器控制方法其包括：驱动换能器发出超声信号；确定换能器是否发生残余振动且确定换能器是否接收到噪声信号；在发生残余振动或接收到噪声信号时，抑制所述换能器的残余振动和所述换能器接收的噪声信号；及接收由所述换能器转换的回声信号的电信号。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明换能器系统的一个实施例的示意图；

图2所示为图1实施例的换能器系统中部分信号的一个实施例的波形图；

图3所示为本发明换能器系统的另一个实施例的示意图；

图4所示为图3实施例的换能器系统中部分信号的一个实施例的波形图；

图5所示为本发明换能器系统的另一个实施例的示意图；

图6所示为图5实施例的换能器系统中部分信号的一个实施例的波形图；

图7所示为本发明换能器系统的另一个实施例的示意图；

图8所示为图7实施例的换能器系统中部分信号的一个实施例的波形图；

图9所示为本发明换能器控制方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本发明的披露。

除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分、元件等。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1所示为换能器系统10的一个实施例的示意图。换能器系统10可通过发射超声波至目标物体，对目标物体反射的超声波进行转换和处理来获得目标物体相关的参数，例如目标物体的位置、尺寸、运动状况等。在一个实施例中，换能器系统10用来测量流体(例如液体、气体或多相流动的媒介)的流速和/或流量。例如，换能器系统10可用于开采碳氢化合物的钻探井孔的钻井系统，用来测量钻井时泥浆的流速和/或流量。但不限于上述应用，换能器系统10还可用于其他应用中，例如用于无损检测中。在图示实施例中，换能器系统10用于钻井时测量管道11中泥浆的流速和/或流量。仅为了更清楚地阐述换能器系统10，下面将结合图示的应用对换能器系统10进行说明。