[实用新型]流体多参数测量仪

说明书

本实用新型公开了一种流体多参数测量仪，包括四个超声波换能器、温度传感器、信号处理电路、超声波能量驱动电路、声道切换电路和通道切换电路；所述超声波换能器具有超声波发射器和超声波接收器，各超声波换能器分别与信号处理电路电连接；四个超声波换能器两两相对设置在被测介质的容器上，且相对设置的两个超声波换能器形成一声道；所述温度传感器与信号处理电路电连接；超声波能量驱动电路分别与信号处理电路和声道切换电路电连接；所述声道切换电路分别与各超声波换能器和信号处理电路电连接；所述通道切换电路分别与各超声波换能器和信号处理电路电连接。本实用新型能够同时测量流体体积、密度和质量流量。

技术领域

本实用新型属于精密传感器和检测技术领域，具体涉及一种流体多参数测量仪。

背景技术

流体的基本参数包括流体的温度、流量和密度等，对这些参数的测量不仅仅存在于流体力学中，还出现在工厂、科研单位和检验部门。对于流体的每个参数而言，都有一些对应的测量方法。传统的仪器设备中，通常使用热电偶、热电阻和红外测温仪等来测量温度，使用浮子式、振动式和光学式等密度计来测量密度，流量则通过差压式流量计等测量仪器来测量。这些测量方法普遍存在测量精度不高的缺点。随着测量环境、测量条件、测量要求的不断提高，现有的测量方式已经不能满足实际的生产需要。为了适应日益复杂的现代工业生产，满足对许多参数高精度测量的要求，超声波检测技术得到了发展。超声波技术是近些年发展起来的一种新型测量技术，因其低功耗、高精度和宽量程等优势被广泛应用于测量领域，广泛的应用促使各种超声波产品，如超声波温度计、超声波密度计和超声波流量计等出现在市场中，极大地推动了测量技术的发展。然而，在自动化水平不断发展的今天，人们已经不仅仅局限于超声波测量仪对单一参数的测试，还希望仪表能够同时测量众多的参数，流体参数的检测方向已经开始从单参数到多参数发展。纵观国内外，鲜有用超声波技术测量多参数的研究报告。

因此，有必要开发一种流体多参数测量仪。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种流体多参数测量仪，能同时测量流体体积、密度和质量流量。

本实用新型所述的流体多参数测量仪，包括四个超声波换能器、温度传感器、信号处理电路、超声波能量驱动电路、声道切换电路和通道切换电路；

所述超声波换能器具有超声波发射器和超声波接收器，各超声波换能器分别与信号处理电路电连接；四个超声波换能器两两相对设置在被测介质的容器上，且相对设置的两个超声波换能器形成一声道；每一声道的两个超声波换能器分别沿被测介质的流动方向间隔设置，且每一声道具有顺流模式和逆流模式；所述顺流模式为上游的超声波换能器用于发射超声波，下游的超声波换能器用于接收回波信号；所述逆流模式为下游的超声波换能器用于发射超声波，上游的超声波换能器用于接收回波信号；

所述温度传感器用于采集被测介质的温度，该温度传感器与信号处理电路电连接；

所述超声波能量驱动电路用于驱动各超声波换能器发射超声波，该超声波能量驱动电路分别与信号处理电路和声道切换电路电连接；

所述声道切换电路用于声道的切换，该声道切换电路分别与各超声波换能器和信号处理电路电连接；

所述通道切换电路用于声道的顺流模式和逆流模式的切换，该通道切换电路分别与各超声波换能器和信号处理电路电连接。

进一步，所述信号处理电路包括滤波电路、信号放大电路、模数转换器、现场可编程门列阵和中央处理单元；

所述滤波电路分别与信号放大电路、温度传感器以及各超声波换能器电连接；

所述信号放大电路与模数转换器电连接；

所述模数转换器与现场可编程门列阵电连接；

所述现场可编程门列阵与中央处理单元电连接。