傳送和接收超聲信號的電路組件及使用該電路組件的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用來傳送和接收超聲信號的電路組件W及使用該電路組件的系 統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超聲設(shè)備，如超聲波流量計和B超掃描儀，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域。用超 聲來測量流體流量的方法有很多種，其中目前最廣泛使用的方法是時差法（transit-time method)和多普勒法（Dopplermethod)。
[0003] 如圖1所示，在用時差法測流體的流量時，一般會在流體的上、下游分別用一個傳 感器。通過在兩個傳感器之間交替地發(fā)送和接收一陣聲音能量，并測量聲音在兩個傳感 器之間傳送所花費的時間，可分別獲得聲音從上游傳感器傳送到下游傳感器所需的時間 Td。?、W及聲音從下游傳感器傳送到±游傳感器所需的時間Tup。該樣，流體沿著聲音的路徑 的平均流速V可W通過W下公式計算：
[0004]
【主權(quán)項】
1. 一種超聲信號的發(fā)送和接收電路組件，其包括： 第一和第二發(fā)送電路； 第一和第二接收電路； 用來連接超聲傳感器的第一和第二端口；以及 開關(guān)電路，其包括用來將所述第一發(fā)送電路和第一接收電路選擇性地連接到所述第一 端口或所述第二端口的第一開關(guān)、以及用來將所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接到所 述第一端口或所述第二端口的第二開關(guān)。
2. -種超聲系統(tǒng)，其包括： 第一和第二發(fā)送電路； 第一和第二接收電路； 用來連接超聲傳感器的第一和第二端口； 至少一個連接于所述第一和第二端口的超聲傳感器；以及 開關(guān)電路，其包括用來將所述第一發(fā)送電路和第一接收電路選擇性地連接到所述第一 端口或所述第二端口的第一開關(guān)、以及用來將所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接到所 述第一端口或所述第二端口的第二開關(guān)。
3. 如權(quán)利要求1所述的電路組件或如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其進一步包括： 信號處理電路，用來處理來自所述第一或第二接收電路的回聲信號；以及 控制電路，用來控制所述發(fā)送電路、接收電路和開關(guān)電路。
4. 如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其中所述至少一個超聲傳感器包括分別連接于所述 第一和第二端口的第一和第二超聲傳感器。
5. 如權(quán)利要求1所述的電路組件或如權(quán)利要求4所述的超聲系統(tǒng)，其可在第一階段中 讓所述第一發(fā)送電路和第一接收電路連接到所述第一端口，讓所述第二發(fā)送電路和第二接 收電路連接到所述第二端口，其中所述第一發(fā)送電路發(fā)送信號到第一端口，第二接收電路 接收來自第二端口的信號。
6. 如權(quán)利要求5所述的電路組件或超聲系統(tǒng)，其可進一步在第二階段中讓所述第一發(fā) 送電路和第一接收電路連接到所述第二端口，讓所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接到 所述第一端口，其中所述第一發(fā)送電路發(fā)送信號到第二端口，第二接收電路接收來自第一 端口的信號。
7. 如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其中所述至少一個超聲傳感器包括一個同時連接于 所述第一和第二端口的超聲傳感器，所述第一發(fā)送電路和第一接收電路連接于所述第一端 口，所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接于所述第二端口，其中所述第一發(fā)送電路發(fā)送 信號到第一端口，第二接收電路接收來自第二端口的信號，或者所述第二發(fā)送電路發(fā)送信 號到第二端口，第一接收電路接收來自第一端口的信號。
8. 如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其進一步包括： 第三和第四發(fā)送電路； 第三和第四接收電路； 用來連接超聲傳感器的第三和第四端口； 至少一個連接于所述第第三和第四端口的超聲傳感器； 開關(guān)電路，其包括用來將所述第三發(fā)送電路和第三接收電路選擇性地連接到所述第三 端口或所述第四端口的第三開關(guān)、以及用來將所述第四發(fā)送電路和第四接收電路連接到所 述第三端口或所述第四端口的第四開關(guān)； 信號處理電路，用來處理來自所述第一或第二接收電路的回聲信號以及來自所述第三 或第四接收電路的回聲信號；以及 控制電路，用來控制所述發(fā)送電路、接收電路和開關(guān)電路。
9. 一種方法，其包括： 提供一種超聲信號發(fā)送和接收電路組件，其包括： 第一和第二發(fā)送電路； 第一和第二接收電路； 用來連接超聲傳感器的第一和第二端口；以及 開關(guān)電路，其包括用來將所述第一發(fā)送電路和第一接收電路選擇性 地連接到所述第一端口或所述第二端口的第一開關(guān)、以及用來將所 述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接到所述第一端口或所述第二 端口的第二開關(guān)； 將所述第一和第二端口分別連接于第一和第二超聲傳感器，或是將所述所述第一和第 二端口連接于同一超聲傳感器；以及 至少在一個階段中，將所述第一發(fā)送電路和第一接收電路連接于所述第一端口，并將 所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接于所述第二端口，讓所述第一發(fā)送電路發(fā)送信號到 第一端口，第二接收電路接收來自第二端口的信號。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括：在另一階段中，將所述第一發(fā)送電路和 第一接收電路連接于所述第二端口，并將所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接于所述第 一端口，讓所述第一發(fā)送電路發(fā)送信號到第二端口，第二接收電路接收來自第一端口的信 號。
【專利摘要】本發(fā)明涉及傳送和接收超聲信號的電路組件及使用該電路組件的系統(tǒng)和方法，其中的一種超聲信號的發(fā)送和接收電路組件包括第一和第二發(fā)送電路、第一和第二接收電路、用來連接超聲傳感器的第一和第二端口、以及開關(guān)電路。所述開關(guān)電路包括用來將所述第一發(fā)送電路和第一接收電路選擇性地連接到所述第一端口或所述第二端口的第一開關(guān)、以及用來將所述第二發(fā)送電路和第二接收電路連接到所述第一端口或所述第二端口的第二開關(guān)。
【IPC分類】G01F1-66
【公開號】CN104864923
【申請?zhí)枴緾N201410062041
【發(fā)明人】李建林, 尚衛(wèi)華, 劉逢甦, 牛冉, 吳恒, 瞿鑫, 袁龍濤
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年2月24日
【公告號】WO2015126914A1