專利名稱：超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路。
背景技術：
目前有一種測量流體流速的流量計，它的工作原理如圖1所示，在流體流過的管路12中設置旋渦發生裝置11，在旋渦發生裝置11下游的管路12兩側分別設置超聲波發射裝置13和超聲波接收裝置14，超聲波接收裝置14實時接收超聲波發射裝置13所發出的穿透流體的超聲波，由于流體中攜帶旋渦發生裝置11所產生的旋渦，旋渦會對超聲波造成擾動，通過連接在超聲波接收裝置14信號輸出端的檢測電路15計量超聲波在單位時間內所受擾動的次數就可以計算液體的流速。但是該已有流量計的檢測電路15采用的是調相檢測電路，測量范圍小，對流體的測量范圍(最低流體速度與最高流體速度之比)最多達到1∶20，當流體流速緩慢時測量精度低。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，以克服已有流量計的檢測電路測量范圍小，當流體流速緩慢時測量精度低的缺陷。它包括小信號放大電路1、低頻信號檢波電路2、兩級信號檢波放大電路4和CPU電路5，小信號放大電路1的輸出端連接低頻信號檢波電路2的輸入端，低頻信號檢波電路2的輸出端連接兩級信號檢波放大電路4的輸入端，兩級信號檢波放大電路4的輸出端連接CPU電路5的輸入端。本實用新型工作時，小信號放大電路1的輸入端連接超聲波接收裝置以輸入待處理信號并進行交流放大，然后進行低頻檢波和進一步放大，最后輸出到CPU電路5中累計單位時間內的波形變化，從而得出流體流量。由于本實用新型把輸入的信號進行交流放大，擴大了波形的幅值，有利于計數波形變化。在測量氣體時，包括了本實用新型檢測電路的旋渦流量計與壓電和電容式旋渦流量計相比，測量范圍由1∶20擴展到1∶30，小流量測量由6米/秒擴展至1.8米/秒。
圖1是已有流量計的測量原理示意圖，圖2是本實用新型實施方式一的結構示意圖，圖3是實施方式二和實施方式三的電路結構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一下面結合圖2具體說明本實施方式。本實施方式由小信號放大電路1、低頻信號檢波電路2、兩級信號檢波放大電路4和CPU電路5組成，小信號放大電路1的輸出端連接低頻信號檢波電路2的輸入端，低頻信號檢波電路2的輸出端連接兩級信號檢波放大電路4的輸入端，兩級信號檢波放大電路4的輸出端連接CPU電路5的輸入端。
具體實施方式
二下面結合圖3具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是小信號放大電路1由一號信號接入點A、二號信號接入點B、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R17、電阻R19、滑動電阻RW2、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電感線圈L、三極管U2C、三極管U2D、三極管U2E和三極管U2A組成，一號信號接入點A連接電阻R15的一端和電容C13的一端，二號信號接入點B接地，電容C13的另一端連接三極管U2C的基極，電阻R15的另一端和三極管U2C的發射極接地，三極管U2C的集電極連接電容C14的一端、電感線圈L的一端和電容C12的一端，電感線圈L的另一端連接電容C12的另一端、電阻R7的一端和電容C10的正極，電容C10的負極接地，電阻R7的另一端連接電容C9的正極、電阻R10的一端、電阻R9的一端、電容C15的正極、電容C8的正極和電阻R6的一端，電容C8的負極接地，電容C15的負極連接電阻R9的另一端、電阻R14的一端和三極管U2E的發射極，電阻R14的另一端連接電容C14的另一端和三極管U2D的基極，三極管U2D的發射極連接電阻R10的另一端和電阻R11的一端，電阻R11的另一端連接電容C9的負極，三極管U2D的集電極連接電阻R13的一端和三極管U2E的基極，電阻R13的另一端接地，三極管U2E的集電極連接電阻R12的一端和三極管U2A的基極，電阻R12的另一端連接滑動電阻RW2的一端和滑動電阻RW2的滑動觸頭，滑動電阻RW2的另一端接地，三極管U2A的發射極通過電阻R17連接電阻R19的一端，電阻R19的另一端接地，三極管U2A的集電極連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電阻R6的另一端、電阻R5的一端和電容C7的正極，電容C7的負極接地，電阻R5的另一端接電源VCC。工作時，從一號信號接入點A與二號信號接入點B間接入交流信號，通過四級交流放大后向下傳輸。
低頻信號檢波電路2由電容C17、電容C18、電容C20和電阻R21組成，電容C17的一端連接電阻R21的一端和小信號放大電路1的三極管U2A的發射極，電阻R21的另一端連接電容C18的一端和電容C20的負極，電容C18的另一端連接電容C17的另一端并接地。
兩級信號檢波放大電路4由電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電容C19、電容C21、集成運算放大器U3A和集成運算放大器U1B組成，電阻R24的一端連接低頻信號檢波電路2中電容C20的正極，電阻R24的另一端連接電阻R25的一端和集成運算放大器U3A的反相輸入端，集成運算放大器U3A的同相輸入端連接電阻R26的一端、電阻R27的一端、電容C19的正極和集成運算放大器U1B的同相輸入端，電阻R26的另一端接電源VCC，電阻R27的另一端連接電容C19的負極并接地，電阻R25的另一端連接集成運算放大器U3A的輸出端、集成運算放大器U1B的反相輸入端、電阻R28的一端和電容C21的一端，電容C21的另一端連接電阻R28的另一端、集成運算放大器U1B的輸出端和電阻R29的一端。電阻R29的另一端連接CPU電路5的輸入端。電源VCC選用+5V。兩個集成運算放大器選用LM358型號。
具體實施方式
三下面結合圖3具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式二的不同點是它還包括負反饋自動增益電路3，負反饋自動增益電路3由電阻R16、電阻R18、電阻R22、電阻R23、電容C16和三極管U2B組成，電阻R16的一端連接電阻R18的一端并連接電源VCC，電阻R16的另一端連接電阻R17的另一端、電阻R19的一端和電阻R23的一端，電阻R23的另一端連接電容C16的正極和三極管U2B的基極，電容C16的負極連接三極管U2B的發射極并接地，三極管U2B的集電極連接電阻R18的另一端和電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接小信號放大電路1中三極管U2C的基極。本實施方式通過把放大后的交流信號反饋到放大電路的前級，提高信號的穩定性。
權利要求1.超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，其特征在于它包括小信號放大電路(1)、低頻信號檢波電路(2)、兩級信號檢波放大電路(4)和CPU電路(5)，小信號放大電路(1)的輸出端連接低頻信號檢波電路(2)的輸入端，低頻信號檢波電路(2)的輸出端連接兩級信號檢波放大電路(4)的輸入端，兩級信號檢波放大電路(4)的輸出端連接CPU電路(5)的輸入端。
2.根據權利要求1所述的超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，其特征在于小信號放大電路(1)由一號信號接入點(A)、二號信號接入點(B)、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R17、電阻R19、滑動電阻RW2、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電感線圈(L)、三極管U2C、三極管U2D、三極管U2E和三極管U2A組成，一號信號接入點(A)連接電阻R15的一端和電容C13的一端，二號信號接入點(B)接地，電容C13的另一端連接三極管U2C的基極，電阻R15的另一端和三極管U2C的發射極接地，三極管U2C的集電極連接電容C14的一端、電感線圈(L)的一端和電容C12的一端，電感線圈(L)的另一端連接電容C12的另一端、電阻R7的一端和電容C10的正極，電容C10的負極接地，電阻R7的另一端連接電容C9的正極、電阻R10的一端、電阻R9的一端、電容C15的正極、電容C8的正極和電阻R6的一端，電容C8的負極接地，電容C15的負極連接電阻R9的另一端、電阻R14的一端和三極管U2E的發射極，電阻R14的另一端連接電容C14的另一端和三極管U2D的基極，三極管U2D的發射極連接電阻R10的另一端和電阻R11的一端，電阻R11的另一端連接電容C9的負極，三極管U2D的集電極連接電阻R13的一端和三極管U2E的基極，電阻R13的另一端接地，三極管U2E的集電極連接電阻R12的一端和三極管U2A的基極，電阻R12的另一端連接滑動電阻RW2的一端和滑動電阻RW2的滑動觸頭，滑動電阻RW2的另一端接地，三極管U2A的發射極通過電阻R17連接電阻R19的一端，電阻R19的另一端接地，三極管U2A的集電極連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接電阻R6的另一端、電阻R5的一端和電容C7的正極，電容C7的負極接地，電阻R5的另一端接電源(VCC)。
3.根據權利要求2所述的超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，其特征在于它還包括負反饋自動增益電路(3)，負反饋自動增益電路(3)由電阻R16、電阻R18、電阻R22、電阻R23、電容C16和三極管U2B組成，電阻R16的一端連接電阻R18的一端并連接電源(VCC)，電阻R16的另一端連接電阻R17的另一端、電阻R19的一端和電阻R23的一端，電阻R23的另一端連接電容C16的正極和三極管U2B的基極，電容C16的負極連接三極管U2B的發射極并接地，三極管U2B的集電極連接電阻R18的另一端和電阻R22的一端，電阻R22的另一端連接小信號放大電路(1)中三極管U2C的基極。
4.根據權利要求2所述的超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，其特征在于低頻信號檢波電路(2)由電容C17、電容C18、電容C20和電阻R21組成，電容C17的一端連接電阻R21的一端和小信號放大電路(1)的三極管U2A的發射極，電阻R21的另一端連接電容C18的一端和電容C20的負極，電容C18的另一端連接電容C17的另一端并接地。
5.根據權利要求4所述的超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，其特征在于兩級信號檢波放大電路(4)由電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電容C19、電容C21、集成運算放大器U3A和集成運算放大器U1B組成，電阻R24的一端連接低頻信號檢波電路(2)中電容C20的正極，電阻R24的另一端連接電阻R25的一端和集成運算放大器U3A的反相輸入端，集成運算放大器U3A的同相輸入端連接電阻R26的一端、電阻R27的一端、電容C19的正極和集成運算放大器U1B的同相輸入端，電阻R26的另一端接電源(VCC)，電阻R27的另一端連接電容C19的負極并接地，電阻R25的另一端連接集成運算放大器U3A的輸出端、集成運算放大器U1B的反相輸入端、電阻R28的一端和電容C21的一端，電容C21的另一端連接電阻R28的另一端、集成運算放大器U1B的輸出端和電阻R29的一端。
專利摘要超聲波氣體流量計的旋渦調幅波檢測電路，它克服了已有流量計的檢測電路測量范圍小，當流體流速緩慢時測量精度低的缺陷。它包括小信號放大電路、低頻信號檢波電路、兩級信號檢波放大電路和CPU電路，小信號放大電路的輸出端連接低頻信號檢波電路的輸入端，低頻信號檢波電路的輸出端連接兩級信號檢波放大電路的輸入端，兩級信號檢波放大電路的輸出端連接CPU電路的輸入端。由于本實用新型把輸入的信號進行交流放大，擴大了波形的幅值，有利于計數波形變化。在測量氣體時，包括了本實用新型檢測電路的旋渦流量計與壓電和電容式旋渦流量計相比，測量范圍由1∶20擴展到1∶30，小流量測量由6米/秒擴展至1.8米/秒。
文檔編號G01F1/66GK2919199SQ200620021088
公開日2007年7月4日 申請日期2006年6月23日 優先權日2006年6月23日
發明者諶國振 申請人:哈爾濱恒新實業發展有限責任公司