用于超聲波流量計的抗水垢電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于超聲波流量計的抗水垢電路，包括超聲波換能器，超聲波換能器內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷芯片，壓電陶瓷芯片上設(shè)有第一引腳、第二引腳、第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊，在超聲波換能器處于測量時，所述第一開關(guān)模塊連通第一引腳與發(fā)射或接受脈沖的信號端，所述第二開關(guān)模塊連通第二引腳與地；在超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，所述第一開關(guān)模塊連通第一引腳與正電極。在工作狀態(tài)時，開關(guān)模塊連接信號端與地進(jìn)行測量，在空閑狀態(tài)下，開關(guān)模塊可使芯片的引腳與正電極連接，這樣芯片的引腳或外殼就可用來形成正電場，因此也就無需再在管道內(nèi)設(shè)置金屬電極，這樣可有效簡化電路結(jié)構(gòu)，同時降低換能器的設(shè)計和制造成本。
【專利說明】用于超聲波流量計的抗水垢電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波流量計，特別涉及一種用于超聲波流量計的抗水垢電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有流量表和熱量表在實際工作中，流過的水質(zhì)往往會硬度較高，因此流量表和熱量表的管段經(jīng)過長期處于硬水環(huán)境中，漸漸會在管壁上形成水垢，水垢會隨著使用時間逐漸加厚，當(dāng)水垢層厚到一定的程度就會對表的計量精度產(chǎn)生影響，尤其是熱量表，由于流過的水溫較高，而高溫會加速水垢的形成，因此發(fā)生精度變差的情況會更早。
[0003]通過正電場抑制及減緩水垢形成的方法是目前解決水垢問題的主要方法之一，其原理是通過在管道內(nèi)部放置正電極，在管道內(nèi)部形成正電場，通過通性相斥，從而抑制帶正電荷的鈣鎂離子析出并形成水垢?，F(xiàn)有的此類解決方法需要在管道內(nèi)部放置正電極，而正電極的放置方式通常為在管道內(nèi)放置兩個金屬電極，分別靠近進(jìn)水端和出水端，此金屬電極通過導(dǎo)線連至表頭內(nèi)部，通過表頭內(nèi)部的電路提供正電場。同時管道內(nèi)部還會設(shè)置兩個超聲波換能器，用來測量管道內(nèi)的順流逆流時差。由于需要增加一對金屬電極，因此采用此類方法的缺陷是會增加管道結(jié)構(gòu)或換能器結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造的復(fù)雜度及成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可以使傳統(tǒng)的超聲流量計換能器也具備防水垢功能的電路，從而降低整體設(shè)計的復(fù)雜度及成本。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于超聲波流量計的抗水垢電路，包括設(shè)置在流體管道內(nèi)的超聲波換能器，所述超聲波換能器內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷芯片，所述壓電陶瓷芯片上設(shè)有用于發(fā)射或接受脈沖信號的第一引腳、用于接地的第二引腳，其還包括第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊，在超聲波換能器處于測量時，所述第一開關(guān)模塊連通第一引腳與發(fā)射或接受脈沖的信號端，所述第二開關(guān)模塊連通第二引腳與地；在超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，所述第一開關(guān)模塊連通第一引腳與正電極。
[0006]優(yōu)選地，在超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，所述第二開關(guān)模塊連通第二引腳與正電極。
[0007]優(yōu)選地，所述第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊為晶體管或繼電器。
[0008]優(yōu)選地，所述第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊還與一控制器連接，所述控制器用于控制所述第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊動作。
[0009]如上所述，本發(fā)明的用于超聲波流量計的抗水垢電路具有以下有益效果:該電路在電路板上直接設(shè)置兩個開關(guān)模塊，在工作狀態(tài)時，開關(guān)模塊連接信號端與地進(jìn)行測量，在空閑狀態(tài)下，開關(guān)模塊可使芯片的引腳與正電極連接，這樣芯片的引腳或外殼就可用來形成正電場，因此也就無需再在管道內(nèi)設(shè)置金屬電極，這樣可有效簡化電路結(jié)構(gòu)，同時降低換能器的設(shè)計和制造成本。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例的電路圖。
[0011]圖2為傳統(tǒng)超聲波流量計電路的測量流程圖。
[0012]圖3為本發(fā)明實施例的測量流程圖。
[0013]元件標(biāo)號說明:
K1、第一開關(guān)模塊；K2、第二開關(guān)模塊；Ζ1、超聲波換能器；1、第一引腳；2、第二引腳；
3、控制器。
【具體實施方式】
[0014]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0015]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于超聲波流量計的抗水垢電路，其包括設(shè)置在流體管道內(nèi)的超聲波換能器，在超聲波換能器的電路板上設(shè)有壓電陶瓷芯片Ζ1，壓電陶瓷芯片Zl上設(shè)有用于發(fā)射或接受脈沖信號的第一引腳I和用于接地的第二引腳2，通常在工作狀態(tài)下，第一引腳I與發(fā)射或接受脈沖的信號端連接，第二引腳2接地，這樣就可實現(xiàn)脈沖信號的輸入或輸出。
[0017]在本專利的電路板上還設(shè)有第一開關(guān)模塊Kl和第二開關(guān)模塊Κ2，第一開關(guān)模塊Κ1、第二開關(guān)模塊Κ2可采用晶體管或繼電器等器件構(gòu)成。第一開關(guān)模塊Kl和第二開關(guān)模塊Κ2均為選擇開關(guān)，當(dāng)該超聲波換能器處于測量狀態(tài)時，第一開關(guān)模塊Kl可使第一引腳I與發(fā)射或接受脈沖的信號端連通，第二開關(guān)模塊Κ2使第二引腳2與地連通，這樣就可實現(xiàn)脈沖信號的輸入或輸出。而當(dāng)超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，第一開關(guān)模塊Kl連通第一引腳I與正電極，這樣第一引腳I就可產(chǎn)生正電場。為了防止有漏電流出現(xiàn)，同時也為了增強(qiáng)正電場，在超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，第二開關(guān)模塊Κ2可連通第二引腳2與正電極，這樣第一引腳1、第二引腳2都可用于產(chǎn)生正電場，與引腳連接的外殼也可產(chǎn)生正電場，因此也就無需再在管道內(nèi)設(shè)置單獨(dú)的金屬電極。
[0018]為了便于對第一開關(guān)模塊Κ1、第二開關(guān)模塊Κ2的動作進(jìn)行控制，可將第一開關(guān)模塊Κ1、第二開關(guān)模塊Κ2與控制器3連接，通過控制器3來控制第一開關(guān)模塊Κ1、第二開關(guān)模塊Κ2動作。該電路只需在原有電路的基礎(chǔ)上添加兩個開關(guān)模塊就可實現(xiàn)，可有效降低電路板的設(shè)計成本。
[0019]如圖2所示，為傳統(tǒng)超聲波流量計電路的測量流程圖，傳統(tǒng)電路在工作時，首先是上游壓電芯片發(fā)射信號，下游壓電芯片接收信號；然后是下游壓電芯片發(fā)射信號，上游壓電芯片接收信號；在信號發(fā)送完成后，壓電芯片進(jìn)入空閑狀態(tài)上下游信號端置于浮空狀態(tài)或接地。[0020]如圖3所示，該電路在工作時，首先會使第一開關(guān)模塊K1、第二開關(guān)模塊K2與信號端連接，帶測量完成后會使第一開關(guān)模塊Κ1、第二開關(guān)模塊Κ2與正電極連接，這樣第一引腳1、第二引腳2除了能作為引號輸入輸出端口外，還可形成正電場，這樣芯片的引腳或外殼就可用來形成正電場，因此也就無需再在管道內(nèi)設(shè)置金屬電極，這樣可有效簡化電路結(jié)構(gòu)，同時降低換能器的設(shè)計和制造成本。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0021]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種用于超聲波流量計的抗水垢電路，包括設(shè)置在流體管道內(nèi)的超聲波換能器，所述超聲波換能器內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷芯片，所述壓電陶瓷芯片上設(shè)有用于發(fā)射或接受脈沖信號的第一引腳、用于接地的第二引腳，其特征在于:其還包括第一開關(guān)模塊和第二開關(guān)模塊，在超聲波換能器處于測量時，所述第一開關(guān)模塊連通第一引腳與發(fā)射或接受脈沖的信號端，所述第二開關(guān)模塊連通第二引腳與地；在超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，所述第一開關(guān)模塊連通第一引腳與正電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波流量計的抗水垢電路，其特征在于:在超聲波換能器處于空閑狀態(tài)時，所述第二開關(guān)模塊連通第二引腳與正電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波流量計的抗水垢電路，其特征在于:所述第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊為晶體管或繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波流量計的抗水垢電路，其特征在于:所述第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊還與一控制器連接，所述控制器用于控制所述第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊動作。
【文檔編號】G01F1/66GK104034376SQ201410301652
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】裴健, 徐新民 申請人:蘇州東劍智能科技有限公司