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一种用于超声波流量计抗水垢电路详细介绍
发布日期:2019/8/9 18:44:03
超声波流量计背景技术
现有流量表和热量表在实际工作中,流过的水质往往会硬度较高,因此流量表和热量表的管段经过长期处于硬水环境中,渐淅会在管壁上形成水垢,水垢会随着使用时间逐渐加厚,当水垢层厚到一定的程度就会对表的计量精度产生影响,尤其是热量表,由于流过的水温较高,而高温会加速水垢的形成,因此发生精度变差的情况会更早。通过正电场抑制及减缓水垢形成的方法是目前解决水垢问题的主要方法之一,其原理是通过在管道内部放置正电极,在管道内部形成正电场,通过通性相斥,从而抑制带正电荷的钙镁离子析出并形成水垢。现有的此类解决方法需要在管道内部放置正电极,而正电极的放置方式通常为在管道内放置两个金属电极,分别靠近进水端和出水端,此金属电极通过导线连至表头内部,通过表头内部的电路提供正电场。同时管道内部还会设置两个超声波换能器,用来测量管道内的顺流逆流时差。由于需要增加一对金属电极,因此采用此类方法的缺陷是会增加管道结构或换能器结构设计及制造的复杂度及成本。
超声波流量计产品图


超声波流量计抗水垢电路实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种可以使传统的超声流量计换能器也具备防水垢功能的电路,从而降低整体设计的复杂度及成本。为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种用于超声波流量计的抗水垢电路,包括设置在流体管道内的超声波换能器,所述超声波换能器内设有压电陶瓷芯片,所述压电陶瓷芯片上设有用于发射或接受脉冲信号的第 一引脚、用于接地的第 二引脚,其还包括第 一开关模块和第 二开关模块,在超声波换能器处于测量时,所述第 一开关模块连通第 一引脚与发射或接受脉冲的信号端,所述第 二开关模块连通第 二引脚与地;在超声波換能器处于空闲状态时,所述第 一开关模块连通第 一引脚与正电极。在超声波换能器处于空闲状态时,所述第 二开关模块连通第 二引脚与正
电极。第 一开关模块、第 二开关模块为晶体管或继电器。第 一开关模块、第 二开关模块还与一控制器连接,所述控制器用于控制第 一开关模块、第 二开关模块动作。
本用于超声波流量计的抗水垢电路具有以下有益效果:该电路在电路板上直接设置两个开关模块,在工作状态时,开关模块连接信号端与地进行测
量,在空闲状态下,开关模块可使芯片的引脚与正电极连接,这样芯片的引脚或外壳就可用来形成正电场,因此也就无需再在管道内设置金属电极,这样可有效简化电路结构,同时降低换能器的设计和制造成本。
 
附图说明
图1为本实用新型实施例的电路图。

图2为传统超声波流量计电路的测量流程图
图3为本超声波流量计抗水垢电路实施例的测量流程图。
元件标号说明:
K1、第 一开关模块:K2、第 二开关模块;Z1、超声波换能器:1、第 一引脚;2、第 二引脚;3、控制器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,进行各种修饰或改变请参阅附图。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示,本实用新型提供一种用于超声波流量计的抗水垢电路,其包括设置在流体管道内的超声波换能器,在超声波换能器的电路板上设有压电陶瓷芯片Z1,压电陶瓷芯片Z1上设有用于发射或接受脉冲信号的第 一引脚1和用于接地的第 二引脚2,通常在工作状态下,第 一引脚1与发射或接受脉冲的信号端连接,第 二引脚2接地,这样就可实现脉冲信号的输入或输出。
在本新型的电路板上还设有第一开关模块K1和第二开关模块K2,第 一开关模块K1、第 二开关模块K2可采用晶体管或继电器等器件构成。第 一开关模块K1和第 二开关模块K2均为选择开关,当该超声波換能器处于测量状态时,第 一开关模块K1可使第一引与发射或接受脉冲的信号端连通,第 二开关模块K2使第 二引脚2与地连通,这样就可实现脉冲信号的输入或输出。而当超声波换能器处于空闲状态时,第 一开关模块K1连通第一引脚1与正电极,这样第 一引脚1就可产生正电场。为了防止有漏电流出现,同时也为了增强正电场,在超声波换能器处于空闲状态时,第 二开关模块K2可连通第 二引脚2与正电极,这样第 一引脚1、第 二引脚2都可用于产生正电场,与引脚连接的外壳也可产生正电场,因此也就无需再在管道内设置单独的金属电极。为了便于对第 一开关模块KI1、第 二开关模块K2的动作进行控制,可将第 一开关模块K1、第 二开关模块K2与控制器3连接,通过控制器3来控制第 一开关模块K1、第 二开关模块K2动作。该电路只需在原有电路的基础上添加两个开关模块就可实现,可有效降低电路板的设计成本。
如图2所示,为传统超声波流量计电路的测量流程图,传统电路在工作时,先是上游压电芯片发射信号,下游压电芯片接收信号:然后是下游压电芯片发射信号,上游压电芯片接收信号;在信号发送完成后,压电芯片进入空闲状态上下游信号端置于浮空状态或接地。
如图3所示,该电路在工作时,首先会使第 一开关模块K1、第 二开关模块K2与信号端连接,带测量完成后会使第 一开关模块K1、第 二开关模块K2与正电极连接,这样第 一引脚1、第 二引脚2除了能作为引号输入输出端口外,还可形成正电场,这样芯片的引脚或外壳就可用来形成正电场,因此也就无需再在管道内设置金属电极,这样可有效简化电路结构,同时降低换能器的设计和制造成本。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
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