一种集成安全模组的管道测速系统及微机械超声波换能器的制作方法

本发明涉及流量检测，特别是一种集成安全模组的管道测速系统及微机械超声波换能器。

背景技术：

1、超声波计量技术可应用于水和气体的流速测量，超声波计量仪表的工作原理为安装在测量管道上下游的超声波换能器作为发射与接收超声波的核心传感部件，在水流经过管道的过程中，收发来自上下游的超声波信号，根据水流速度叠加状态下的上下游超声波信号的时间差来分析与计算水流在管道内的速度。

2、而现有的超声波换能器多采用压电陶瓷技术，而导致产品的一致性差、尺寸大、精度低、成本高，并且数据在通信过程中并不加密，存在安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于上述现技术中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于如何缩小超声波换能器的尺寸，扩大管道测速的使用范围和场景，并且提高期间数据传输的安全性。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种集成安全模组的管道测速系统，其包括监测单元、控制单元和安全单元。

4、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：监测单元，安装在测量管道上，并监测测量管道生成监测数据；

5、控制单元，和监测单元连接，并向监测单元发送第一指令，控制监测单元检测的时间段和频次；以及，

6、安全单元，和控制单元连接，加密收到的数据。

7、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：计量单元，和监测单元连接，接受监测数据，并将监测数据处理成计量数据。

8、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：所述计量单元还和所述安全单元连接，并向所述安全单元发送计量数据；所述安全单元将计量数据加密。

9、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：通信单元，和安全单元连接，接受来自所述安全单元的加密计量数据。

10、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：数据平台，和通信单元远程连接，向通信单元发送加密第三指令，并接受来自通信单元的加密计量数据。

11、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：所述安全单元接受来自通信单元的加密第三指令并将加密第三指令解密。

12、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：所述控制单元和安全单元连接，接受来自安全单元的第三指令。

13、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：所述控制单元和计量单元连接，并向所述计量单元发送第二指令，控制计量单元分析监测数据。

14、作为本发明所述集成安全模组的管道测速系统的一种优选方案，其中：所述控制单元和通信单元连接，并向所述通信单元发送第四指令，控制通信单元数据的接受和发送。

15、本发明还提供如下技术方案：一种微机械超声波换能器，其包括第一超声波振元和第二超声波振元。

16、作为本发明所述微机械超声波换能器的一种优选方案，其中：所述第一超声波振元和所述第二超声波振元互相嵌套设置且两者之间具有间隙。

17、本发明有益效果为：在监测单元、控制单元和安全单元的配合下，我方发明大大降低了超声波换能器的尺寸，提高了超声波换能器的一致性和精度，降低了生产成本，扩大了管道测速的使用范围和场景，并且系统信息运输时加密，提高了安全系数。

技术特征：

1.一种集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：还包括，

3.如权利要求2所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：

4.如权利要求3所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：还包括，

5.如权利要求4所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：还包括，

6.如权利要求5所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：

7.如权利要求6所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：

8.如权利要求7所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：

9.如权利要求8所述的集成安全模组的管道测速系统，其特征在于：

10.一种适用于如权利要求1～9任一所述的集成安全模组的管道测速系统的微机械超声波换能器，其特征在于：包括，

技术总结本发明公开了一种集成安全模组的管道测速系统，其中有监测单元，安装在测量管道上，并监测测量管道生成监测数据，还有控制单元，和监测单元连接，还有安全单元，和控制单元连接。本发明装置在监测单元、控制单元和安全单元的配合下，我方发明大大降低了超声波换能器的尺寸，提高了超声波换能器的一致性和精度，降低了生产成本，扩大了管道测速的使用范围和场景，并且系统信息运输时加密，提高了安全系数；同时微机械超声波换能器用具有低介电损耗的材料作为信号接收单元，其在收发一体的使用场景下相比于传统单一材料的微机械超声波换能器，其工作性能大幅提升。技术研发人员：王博受保护的技术使用者：轻舟微电子（常州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18