传送和接收超声信号的电路组件及使用该电路组件的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用来传送和接收超声信号的电路组件W及使用该电路组件的系 统和方法。
【背景技术】
[0002] 超声设备，如超声波流量计和B超扫描仪，被广泛应用于工业和医疗领域。用超 声来测量流体流量的方法有很多种，其中目前最广泛使用的方法是时差法（transit-time method)和多普勒法（Dopplermethod)。
[0003] 如图1所示，在用时差法测流体的流量时，一般会在流体的上、下游分别用一个传 感器。通过在两个传感器之间交替地发送和接收一阵声音能量，并测量声音在两个传感 器之间传送所花费的时间，可分别获得声音从上游传感器传送到下游传感器所需的时间 Td。?、W及声音从下游传感器传送到±游传感器所需的时间Tup。该样，流体沿着声音的路径 的平均流速V可W通过W下公式计算：
[0004]
【主权项】
1. 一种超声信号的发送和接收电路组件，其包括： 第一和第二发送电路； 第一和第二接收电路； 用来连接超声传感器的第一和第二端口；以及 开关电路，其包括用来将所述第一发送电路和第一接收电路选择性地连接到所述第一 端口或所述第二端口的第一开关、以及用来将所述第二发送电路和第二接收电路连接到所 述第一端口或所述第二端口的第二开关。
2. -种超声系统，其包括： 第一和第二发送电路； 第一和第二接收电路； 用来连接超声传感器的第一和第二端口； 至少一个连接于所述第一和第二端口的超声传感器；以及 开关电路，其包括用来将所述第一发送电路和第一接收电路选择性地连接到所述第一 端口或所述第二端口的第一开关、以及用来将所述第二发送电路和第二接收电路连接到所 述第一端口或所述第二端口的第二开关。
3. 如权利要求1所述的电路组件或如权利要求2所述的超声系统，其进一步包括： 信号处理电路，用来处理来自所述第一或第二接收电路的回声信号；以及 控制电路，用来控制所述发送电路、接收电路和开关电路。
4. 如权利要求2所述的超声系统，其中所述至少一个超声传感器包括分别连接于所述 第一和第二端口的第一和第二超声传感器。
5. 如权利要求1所述的电路组件或如权利要求4所述的超声系统，其可在第一阶段中 让所述第一发送电路和第一接收电路连接到所述第一端口，让所述第二发送电路和第二接 收电路连接到所述第二端口，其中所述第一发送电路发送信号到第一端口，第二接收电路 接收来自第二端口的信号。
6. 如权利要求5所述的电路组件或超声系统，其可进一步在第二阶段中让所述第一发 送电路和第一接收电路连接到所述第二端口，让所述第二发送电路和第二接收电路连接到 所述第一端口，其中所述第一发送电路发送信号到第二端口，第二接收电路接收来自第一 端口的信号。
7. 如权利要求2所述的超声系统，其中所述至少一个超声传感器包括一个同时连接于 所述第一和第二端口的超声传感器，所述第一发送电路和第一接收电路连接于所述第一端 口，所述第二发送电路和第二接收电路连接于所述第二端口，其中所述第一发送电路发送 信号到第一端口，第二接收电路接收来自第二端口的信号，或者所述第二发送电路发送信 号到第二端口，第一接收电路接收来自第一端口的信号。
8. 如权利要求2所述的超声系统，其进一步包括： 第三和第四发送电路； 第三和第四接收电路； 用来连接超声传感器的第三和第四端口； 至少一个连接于所述第第三和第四端口的超声传感器； 开关电路，其包括用来将所述第三发送电路和第三接收电路选择性地连接到所述第三 端口或所述第四端口的第三开关、以及用来将所述第四发送电路和第四接收电路连接到所 述第三端口或所述第四端口的第四开关； 信号处理电路，用来处理来自所述第一或第二接收电路的回声信号以及来自所述第三 或第四接收电路的回声信号；以及 控制电路，用来控制所述发送电路、接收电路和开关电路。
9. 一种方法，其包括： 提供一种超声信号发送和接收电路组件，其包括： 第一和第二发送电路； 第一和第二接收电路； 用来连接超声传感器的第一和第二端口；以及 开关电路，其包括用来将所述第一发送电路和第一接收电路选择性 地连接到所述第一端口或所述第二端口的第一开关、以及用来将所 述第二发送电路和第二接收电路连接到所述第一端口或所述第二 端口的第二开关； 将所述第一和第二端口分别连接于第一和第二超声传感器，或是将所述所述第一和第 二端口连接于同一超声传感器；以及 至少在一个阶段中，将所述第一发送电路和第一接收电路连接于所述第一端口，并将 所述第二发送电路和第二接收电路连接于所述第二端口，让所述第一发送电路发送信号到 第一端口，第二接收电路接收来自第二端口的信号。
10. 如权利要求9所述的方法，其进一步包括：在另一阶段中，将所述第一发送电路和 第一接收电路连接于所述第二端口，并将所述第二发送电路和第二接收电路连接于所述第 一端口，让所述第一发送电路发送信号到第二端口，第二接收电路接收来自第一端口的信 号。
【专利摘要】本发明涉及传送和接收超声信号的电路组件及使用该电路组件的系统和方法，其中的一种超声信号的发送和接收电路组件包括第一和第二发送电路、第一和第二接收电路、用来连接超声传感器的第一和第二端口、以及开关电路。所述开关电路包括用来将所述第一发送电路和第一接收电路选择性地连接到所述第一端口或所述第二端口的第一开关、以及用来将所述第二发送电路和第二接收电路连接到所述第一端口或所述第二端口的第二开关。
【IPC分类】G01F1-66
【公开号】CN104864923
【申请号】CN201410062041
【发明人】李建林, 尚卫华, 刘逢甦, 牛冉, 吴恒, 瞿鑫, 袁龙涛
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年2月24日
【公告号】WO2015126914A1