【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種超聲波流量計，具體涉及一種可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計及診斷方法。
技術(shù)介紹
1、超聲波流量計產(chǎn)品中，換能器是用于流量計量的核心器件，其靈敏程度直接關(guān)系到超聲波流量計產(chǎn)品的使用壽命。在理想情況下，換能器的靈敏程度會隨著使用時間推移發(fā)生緩慢的自然衰減，導(dǎo)致信號越來越弱，直到無法支持超聲波流量計的正常工作。但在實際使用的工業(yè)現(xiàn)場情況下，換能器受水汽、雜質(zhì)沖擊等影響，并沒有固定的衰減規(guī)律，因此在工業(yè)現(xiàn)場想要對換能器的敏感度進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷是非常困難的。由于超聲波流量計在現(xiàn)場使用時不具備對傳感器進(jìn)行檢修或測試的條件，通過周期性發(fā)回廠家檢修又容易打亂用戶的生產(chǎn)節(jié)奏，同時產(chǎn)生不必要的檢修和運輸費用，基于此，用戶通常只能被動的等待超聲波流量計出現(xiàn)各種故障才進(jìn)行維修，而一旦出現(xiàn)問題就面臨停產(chǎn)的問題，這將給維護(hù)廠家和使用用戶帶來巨大的麻煩，因此，急需設(shè)計出一種可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計以及診斷方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是解決現(xiàn)有超聲波流量計無法現(xiàn)場實時診斷換能器的敏感度，導(dǎo)致無法評估超聲波流量計工作狀態(tài)是否良好的技術(shù)問題，而提供一種可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計及診斷方法。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案是：
3、本專利技術(shù)一種可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計，包括自動增益放大電路、控制系統(tǒng)和流量計，其特殊之處在于：還包括波形檢測電路；
4、所述波形檢測電路包括二極管d1、電容c8、第一電阻r5和第二電阻r6
5、所述電容c8與第一電阻r5并聯(lián)，其一端接二極管d1的陰極，另一端接地；
6、所述二極管d1的陽極與放大器u1的輸出端信號連接，二極管d1的陰極經(jīng)過第二電阻r6后輸出信號幅值；
7、所述控制系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制核心，用于與自動增益放大電路、波形檢測電路相配合完成流量計的檢測。
8、同時，本專利技術(shù)還提供了一種上述的可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：
9、1)在單片機(jī)的控制程序中預(yù)設(shè)流量計在不同氣體壓力下對應(yīng)的自動增益值ag_x；
10、2)通過波形檢測電路獲取當(dāng)前壓力下電壓的實際信號幅值；將電壓的實際信號幅值與該壓力下預(yù)設(shè)的自動增益值ag_x對應(yīng)的電壓信號幅值對比，如果一致，則該預(yù)設(shè)的自動增益值ag_x作為當(dāng)前自動增益值ag_n；如果不一致，則對預(yù)設(shè)的自動增益值ag_x進(jìn)行調(diào)整，使電壓的實際信號幅值與預(yù)設(shè)的自動增益值ag_x調(diào)整后所對應(yīng)的電壓信號幅值一致，將調(diào)整后的自動增益值ag_x作為當(dāng)前自動增益值ag_n；
11、3)通過控制程序讀取當(dāng)前壓力下步驟1)預(yù)設(shè)的自動增益值ag_x和步驟2)得到的當(dāng)前自動增益值ag_n，利用傳感器敏感系數(shù)公式得到傳感器敏感系數(shù)rn的計算值；
12、4)將傳感器敏感系數(shù)rn的計算值與傳感器敏感系數(shù)rn的設(shè)置值進(jìn)行大小比較，若rn的計算值≤rn的設(shè)置值，則計數(shù)總數(shù)為零，返回步驟2；若rn的計算值＞rn的設(shè)置值，則計數(shù)總數(shù)加1，并執(zhí)行步驟5)；
13、5)判斷計數(shù)總數(shù)是否超過閾值，若否，則返回步驟2；若是，則認(rèn)為超聲波換能器敏感度已經(jīng)降低至不健康的狀態(tài)，進(jìn)行報警提醒，并返回步驟2)。
14、進(jìn)一步地，步驟3)中，所述傳感器敏感系數(shù)公式為：
15、
16、k1代表對運算結(jié)果做比例運算，進(jìn)行比例放大或減小；
17、d代表對運算結(jié)果做加減運算，微調(diào)運算結(jié)果。
18、進(jìn)一步地，步驟3)中，所述傳感器敏感系數(shù)公式為：
19、rn＝k1×(ag_n-ag_x)-d。
20、進(jìn)一步地，步驟5)中，所述閾值為3600。
21、本專利技術(shù)的有益效果：
22、1、本專利技術(shù)可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計，在原先自動增益放大電路的基礎(chǔ)上增加了波形檢測電路，將連續(xù)變化正弦信號變?yōu)橹饾u升高的“臺階”信號，變成可觀測的信號幅值，可以實時對超聲波流量計換能器敏感度進(jìn)行實時檢測，及時讓用戶了解超聲波流量計的狀態(tài)情況，出現(xiàn)故障可以提前告知用戶對超聲波流量計產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)維修工作，保證用戶用氣連續(xù)可靠。
23、2、本專利技術(shù)可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，利用波形檢測電路可準(zhǔn)確得到當(dāng)前自動增益值，通過當(dāng)前自動增益值與預(yù)設(shè)值可精確計算出傳感器敏感系數(shù)，再通過與設(shè)定值進(jìn)行比較，可及時了解超聲波流量計產(chǎn)品的狀態(tài)情況，使產(chǎn)品可靠性提升。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計，包括自動增益放大電路、控制系統(tǒng)和流量計，其特征在于：還包括波形檢測電路；
2.一種權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，其特征在于：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計，包括自動增益放大電路、控制系統(tǒng)和流量計，其特征在于：還包括波形檢測電路；
2.一種權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)換能器敏感度診斷的超聲波流量計的診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范釗啟，楊晶，金忠升，楊亞潔，彭程，趙源，李恒清，
申請(專利權(quán))人：陜西航天動力高科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。