申请/专利权人：上海一诺仪表有限公司

申请日：2017-09-07

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN107449475B

主分类号：G01F1/667

分类号：G01F1/667

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2018.03.30#实质审查的生效;2017.12.08#公开

摘要：本发明实施例公开了一种超声流量计，包括测量管道和至少一对超声换能器，还包括超声流量计变送器，其中，超声流量计变送器包括程控放大及自动增益控制模块、控制模块和分析模块，程控放大及自动增益控制模块分别与控制模块、分析模块连接，其中，程控放大及自动增益控制模块，用于利用两级自适应增益调整回路，自适应调节超声换能器接收到的回波电信号的幅值。本发明实施例通过在超声流量计中设置具有程控放大及自动增益控制模块的超声流量计变送器，使得接收到的回波电信号能够通过两级自适应增益调整回路，完成幅值的自适应调节，达到了稳定回波电信号幅值的效果，实现了回波电信号的精确测量，满足了系统测量准确度的要求。

主权项：1.一种超声流量计，包括测量管道和至少一对超声换能器，其特征在于，还包括超声流量计变送器，其中，所述至少一对超声换能器，安装于所述测量管道的管壁上，并与所述超声流量计变送器连接，用于发射超声波信号和接收超声回波信号，并将所述超声回波信号转换成回波电信号传输至所述超声流量计变送器；所述超声流量计变送器包括：程控放大及自动增益控制模块、控制模块和分析模块，所述程控放大及自动增益控制模块分别与所述控制模块、所述分析模块连接，其中，所述程控放大及自动增益控制模块，用于利用两级自适应增益调整回路，自适应调节所述超声换能器接收到的所述回波电信号的幅值；所述控制模块，用于辅助所述程控放大及自动增益控制模块完成所述回波电信号的两级自适应增益调整；所述分析模块，用于接收所述程控放大及自动增益控制模块发送的信号，并对所述信号进行分析，以得到所述测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据；所述程控放大及自动增益控制模块，包括：信号接收电路、初级放大电路、次级放大电路、峰值采样保持电路、模数转换器、数模转换器、电压调整电路、自增益控制芯片、自适应式闭环反馈电路和检波电路，所述信号接收电路、初级放大电路、次级放大电路、峰值采样保持电路、模数转换器、控制模块、数模转换器、电压调整电路、自增益控制芯片、自适应式闭环反馈电路和检波电路依次连接，其中，所述信号接收电路，用于接收所述超声换能器发送的所述回波电信号；所述峰值采样保持电路，还与所述自适应式闭环反馈电路连接，用于在模数转换器对经过两级放大后的回波电信号进行采样的过程中，使所述经过两级放大后的回波电信号的幅值保持平稳，同时将所述幅值平稳的回波电信号发送至所述自适应式闭环反馈电路；所述模数转换器，用于将所述幅值平稳的回波电信号转换为第一数字信号，并接收所述检波电路反馈的上一次采样过程中的回波电信号，并将上一次采样过程中的回波电信号转换为第二数字信号，以使所述控制模块能够利用预设算法对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行相应处理；所述控制模块，用于对所述第一数字信号进行第一比例-微分-积分调整，并利用预设算法和所述第二数字信号对经过第一比例-微分-积分调整后的数字信号进行反馈修正，得到第二比例-微分-积分调整信号；所述数模转换器，用于将第二比例-微分-积分调整信号转换为模拟信号，并将所述模拟信号传输至所述电压调整电路；所述电压调整电路，用于调节所述模拟信号的电压幅值，以适应所述自增益控制芯片的输入信号的增益控制电压；所述自增益控制芯片，用于对经过电压幅值调节后的模拟信号进行电压自动增益控制；所述自适应式闭环反馈电路，还与所述分析模块连接，用于以接收到的幅值平稳的回波电信号作为参考，利用预设方式对所述自增益控制芯片输出的信号进行自适应增益调整，实现回波电信号的一级自适应增益调整控制，并将经过自适应增益调整后的信号发送至所述分析模块；所述检波电路，还与所述分析模块和所述模数转换器连接，用于将经过自适应增益调整后的信号进行处理后，发送至所述分析模块；并将经过处理后的信号反馈至所述模数转换器，以便对下一次采样过程中的回波电信号进行第二比例-微分-积分调整，实现回波电信号的二级自适应增益调整控制；所述控制模块包括ARM控制芯片；所述分析模块包括现场可编程门阵列CPLD芯片。

全文数据：超声流量计技术领域[0001]本发明实施例涉及流量测量技术领域，尤其涉及超声流量计。背景技术[0002]作为目前世界上最先进、精确的流量测量仪表之一，超声流量计在石油、石化、化工、制药、造纸、食品和能源等行业工艺过程的检测和贸易交接计量等场合广泛应用，它可以容易地确定管道中的体积流量。t〇〇〇3]现有的超声流量计，每个换能器既为发射换能器，又为接收换能器，能够沿着介质流动方向与逆向交替的发射与接收超声测量信号，并通过超声流量计变送器进行各个通道顺流和逆流传播时间测量的转换，最终输出测量管道内介质的传播流速及其瞬时流量数据。[0004]但是，现有的超声流量计中，由于换能器的特性存在差异以及安装尺寸存在差距，导致各个通道的声程的不同，加之管道介质的流场的影响，层流、紊流的存在，使得每次测量接收到的回波电信号幅值不同，并且信号强度也不稳定。发明内容[0005]本发明实施例提供了一种超声流量计，通过在超声流量计变送器中设置程控放大及自动增益控制模，自适应调节回波电信号的幅值，实现了超声回波电信号的精确测量，满足了超声流量计系统测量准确度的要求。[0006]本发明实施例提供了一种超声流量计，包括测量管道和至少一对超声换能器，还包括超声流量计变送器，其中，[0007]所述至少一对超声换能器，安装于所述测量管道的管壁上，并与所述超声流量计变送器连接，用于发射超声波信号和接收超声回波信号，并将所述超声回波信号转换成回波电信号传输至所述超声流量计变送器；[0008]所述超声流量计变送器包括:程控放大及自动增益控制模块、控制模块和分析模块，所述程控放大及自动增益控制模块分别与所述控制模块、所述分析模块连接，其中，[0009]所述程控放大及自动增益控制模块，用于利用两级自适应增益调整回路，自适应调节所述超声换能器接收到的所述回波电信号的幅值；[0010]所述控制模块，用于辅助所述程控放大及自动增益控制模块完成所述回波电信号的两级自适应增益调整；[0011]所述分析模块，用于接收所述程控放大及自动增益控制模块发送的信号，并对所述信号进行分析，以得到所述测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据。[0012]本发明实施例通过在超声流量计中设置具有程控放大及自动增益控制模块的超声流量计变送器以及测量管道和至少一对超声换能器，使得接收到的回波电信号在被分析模块分析处理之前，能够通过两级自适应增益调整回路，完成幅值的自适应调节，达到了稳定回波电信号幅值的效果，实现了回波电信号的精确测量，满足了超声流量计系统测量准确度的要求。附图说明[0013]图la是本发明实施例一中的超声流量计的外部结构示意图；[0014]图lb是本发明实施例一中的超声流量计变送器主体内部的结构示意图；[0015]图2是本发明实施例二中的超声流量计变送器的结构示意图；[0016]图3是本发明实施例三中的超声流量计的内部结构示意图。具体实施方式[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。[0018]实施例一[0019]本实施例提供了一种超声流量计。图la是本发明实施例一提供的超声流量计100的外部结构示意图，如图la所示，该流量计包括:测量管道110、至少一对超声换能器120和超声流量计变送器130,其中，[0020]至少一对超声换能器120,安装于测量管道110的管壁上，并与超声流量计变送器130连接，用于发射超声波信号和接收超声回波信号，并将所述超声回波信号转换成回波电信号传输至超声流量计变送器130。[0021]示例性的，以单通道超声流量计为例进行说明：[0022]测量管道110上分别设置有固定两个超声换能器120的安装座图中未示出），两个超声换能器120可以通过安装座固定于测量管道110上;安装座之间设置有接线盒131，接线盒131作为超声流量计变送器130的一部分，其中可以设置信号调理与采集模块（图中未示出），接线盒131两端可以设置超声换能器120的接口（图中未示出），以便信号调理与采集模块能够对超声换能器120进行控制；接线盒上部可以设置超声流量计变送器主体132,该超声流量计变送器主体132与接线盒131中的信号调理与采集模块连接;超声流量计变送器主体132内部可以设置程控放大及自动增益控制模块、分析模块、输入输出模块、掉电保护模块、电源管理模块、人机交互接口以及外扩RAM模块各模块在图中均未示出），此外，超声流量计变送器的主体上还可以固定有按键及LCD显示屏等输入输出设备图中未示出）。[0023]图lb是本发明实施例一提供的超声流量计变送器主体132内部的结构示意图，如图lb所示，该超声流量计变送器主体132具体包括如下结构：[0024]程控放大及自动增益控制模块1321、控制模块1322和分析模块1323,程控放大及自动增益控制模块1321分别与控制模块1322、分析模块1323连接，其中，[0025]程控放大及自动增益控制模块1321，用于利用两级自适应增益调整回路，自适应调节超声换能器接收到的回波电信号的幅值。[0026]对于超声波流量计而言，每个超声换能器既可以作为发射换能器，又可以作为接收换能器。以单通道超声波流量计为例，如果其中一个超声换能器设置为发射换能器，与其对应的另外一个超声换能器则设置成接收换能器，二者能够沿着介质流动方向和介质流动逆方向交替的发射与接收超声测量信号。超声换能器接收到超声回波信号后，会将该超声回波信号转换成回波电信号，并发送至超声流量计的信号分析处理模块进行处理。但是，由于各超声换能器的特性存在差异，其安装尺寸也存在差距，导致各个通道的声程有所不同，又由于管道介质流场的影响，层流、紊流的存在，使得每次测量的接收信号大小不同，信号强度也不稳定，因此，为了实现超声回波电信号的精确测量，需要对超声换能器接收到的回波电信号进行自动反馈增益调节。[0027]本实施例中，在超声流量计变送器13〇中设置了程控放大及自动增益控制模块1321，该程控放大及自动增益控制模块1321能够通过两级自适应增益调整回路，实现对回波电信号幅值的自适应调节。[0028]控制模块1322,用于辅助程控放大及自动增益控制模块1321完成回波电信号的两级自适应增益调整。[0029]分析模块1323,用于接收程控放大及自动增益控制模块1321发送的信号，并对信号进行分析，以得到测量管道110内介质的传播流速及瞬时流量数据。[0030]本实施例中，例如，将沿着介质流动方向的超声换能器120接收到的回波电信号经过程控放大及自动增益控制模块1321和控制模块1322调节后，具备稳定并且相对准确的幅值，分析模块1323接收到该幅值稳定的回波电信号后，利用预设的分析算法对其进行分析，得到沿着介质流动方向的信号时间值。反之再通过信号通道切换电路，重复上述的流程，得到沿着介质流动逆方向的信号时间值，两者时间差，经过一系列的分析换算，得到测量管道110内介质的传播流速及瞬时流量数据。[0031]本实施例提供的超声流量计，通过在超声流量计中设置具有程控放大及自动增益控制模块的超声流量计变送器以及测量管道和至少一对超声换能器，使得接收到的回波电信号在被分析模块分析处理之前，能够通过两级自适应增益调整回路，完成幅值的自适应调节，达到了稳定回波电信号幅值的效果，实现了回波电信号的精确测量，满足了超声流量计系统测量准确度的要求。[0032]进一步的，超声流量计变送器主体132,还可以包括信号调理与采集模块，信号调理与采集模块与超声换能器120和控制模块1322连接，用于产生高压超声波激励电信号以激励超声换能器产生超声波信号，并且控制同一通道内的两个超声换能器120在发射功能与接收功能之间进行切换以及随信号通道切换电路控制各通道之间进行切换。[0033]具体的，信号调理与采集模块包括信号通道切换电路、激励升压电路、信号发射电路，伯号接收电路，其中，[0034]信号通道切换电路，与控制模块1322和超声换能器120连接，用于控制同一通道内的两个超声换能器120在发射功能与接收功能之间进行切换以及各通道之间进行切换。[0035]激励升压电路，与控制模块1322和信号发射电路连接，用于接收控制模块1322产生的激励信号并进行升压处理，得到高压激励信号后发送给信号发射电路。[0036]信号发射电路，还与超声换能器120连接，用于在接收到高压激励信号后激励超声换能器120产生超声波信号。[0037]信号接收电路，与超声换能器120连接，用于接收同一通道的发射换能器所发射的超声波信号在压电效应下所产生的超声回波信号转换成回波电信号。[0038]以单通道超声流量计为例对超声流量计的工作过程进行详细说明：[0039]沿着介质流动顺方向，超声流量计变送器13〇中的控制模块1322控制产生一个激励信号发送给激励升压电路，同时控制信号通道切换电路按照预设规则将超声流量计100中的一个超声换能器120设置为发射换能器，将另外一个超声换能器120设置为接收换能器;激励升压电路接收到控制模块I322发送的激励信号后对其进行升压处理，得到高压激励信号后发送给信号发射电路;信号发射电路利用该高压激励信号激励发射换能器产生超声波信号;该超声波信号在测量管道110的介质中传播一段时间后，由接收换能器接收并转换为超声回波电信号，之后接收换能器将该回波电信号发送至程控放大及自动增益控制模块1321;控制模块1322辅助程控放大及自动增益控制模块1321利用两级自适应增益调整回路对回波电信号的幅值进行自适应调节，并将调节完成后的回波电信号发送至分析模块1323进行分析处理;分析模块1323接收到幅值稳定的回波电信号后，利用预设的算法对其进行分析，得到沿着介质流动方向的信号时间值。反之再通过信号通道切换电路，重复上述的流程，得到沿着介质流动逆方向的信号时间值，两者时间差，经过一系列的分析换算，最终得到测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据。[0040]实施例二[0041]本实施例在实施例一的基础上，提供了程控放大及自动增益控制模块的具体组成结构，图2是本发明实施例二提供的超声流量计变送器的结构示意图，如图2所示，该超声流量计变送器2000具体包括如下结构：[0042]信号接收电路2101、初级放大电路2102、次级放大电路2103、峰值采样保持电路2105、模数转换器2106、控制模块2200、数模转换器2107、电压调整电路2108、自增益控制芯片2109、自适应式闭环反馈电路2110、检波电路2111和分析模块2300;其中信号接收电路2101、初级放大电路2102、次级放大电路2103、峰值采样保持电路2105、模数转换器2106、数模转换器2107、电压调整电路2108、自增益控制芯片2109、自适应式闭环反馈电路2110和检波电路2111共同构成程控放大及自动增益控制模块2100,在此需要说明的是，为了简化电路，模数转换器2106和数模转换器2107还可以设置为集成于控制模块2200中。[0043]信号接收电路2101初级放大电路2102、次级放大电路2103、峰值采样保持电路2105、模数转换器2106、控制模块2200、数模转换器2107、电压调整电路2108、自增益控制芯片2109、自适应式闭环反馈电路2110和检波电路2111连接，其中，峰值采样保持电路2105还与自适应式闭环反馈电路2110连接，与模数转换器2106、控制模块2200、数模转换器2107、电压调整电路2108和自增益控制芯片2109共同构成一级自适应增益调整回路;检波电路2111还与模数转换器2106连接，与控制模块2200、数模转换器2107、电压调整电路2108、自增益控制芯片2109和自适应式闭环反馈电路2110共同构成二级自适应增益调整回路。[0044]信号接收电路2101，用于接收超声换能器发送的回波电信号；[0045]初级放大电路2102,用于对回波电信号进行前置放大；[0046]次级放大电路2103,用于对经过前置放大后的回波电信号进行次级放大；[0047]本实施例中，由超声换能器发送的回波电信号的幅值相对较小，为了便于后续处理，可以采用初级放大电路2102、次级放大电路2103进行两级放大处理，以得到幅值在后续处理要求范围内的回波电信号。[0048]峰值采样保持电路2105,用于在模数转换器2106对经过两级放大后的回波电信号进行采样的过程中，使经过两级放大后的回波电信号的幅值保持平稳，同时将幅值平稳的回波电信号发送至自适应式闭环反馈电路2110;[0049]模数转换器2106,用于将幅值平稳的回波电信号转换为第一数字信号，并接收检波电路2111反馈的上一次采样过程中的回波电信号，并将上一次采样过程中的回波电信号转换为第二数字信号，以使控制模块2200能够利用预设算法对第一数字信号和第二数字信号进行相应处理；[0050]控制模块2200,用于对第一数字信号进行第一比例-微分-积分调整，并利用预设算法和第二数字信号对经过第一比例-微分-积分调整后的数字信号进行反馈修正，得到第二比例-微分-积分调整信号；[0051]数模转换器2107,用于将第二比例-微分-积分调整信号转换为模拟信号，并将模拟信号传输至电压调整模块2108;[0052]电压调整电路2108,用于调节模拟信号的电压幅值，以适应自动增益控制芯片的输入信号的增益控制电压；[0053]自增益控制芯片2109,用于对经过电压幅值调节后的模拟信号进行电压自动增益控制；[0054]自适应式闭环反馈电路2110,还与分析模块2300连接，用于以接收到的幅值平稳的回波电信号作为参考，利用预设方式对自动增益控制芯片2109输出的信号进行自适应增益调整，实现回波电信号的一级自适应增益调整控制，并将经过自适应增益调整后的信号发送至分析模块2300;[0055]检波电路2111，还与分析模块2300连接，用于将经过自适应增益调整后的信号进行滤波等处理后，发送至分析模块2300;并将经过处理后的信号反馈至模数转换器21〇6，以便对下一次采样过程中的回波电信号进行第二比例-微分-积分调整，实现回波电信号的二级自适应增益调整控制。[0056]分析模块2300，用于接收自适应式闭环反馈电路2110和检波电路2111分别发送的信号，并利用预设的分析算法对信号进行分析，以得到测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据。[0057]本实施例提供的超声流量计中的超声流量计变送器，通过程控放大及自动增益控制模块中的一级自适应增益调整回路和二级自适应增益调整回路，充分利用本次采样中的回波电信号和上次两级反馈增益调节后的回波电信号的双重调节，使得本次采样中接收到的回波电信号在被分析模块分析处理之前，能够完成幅值的自适应调节，达到了稳定回波电信号幅值的效果，实现了回波电信号的精确测量，满足了系统测量准确度的要求。[0058]以单通道超声流量计为例，对超声流量计换能器的工作过程进行详细说明：[0059]沿着介质流动顺方向，回波电信号被信号接收电路2101接收后，依次经过初级放大电路2102、次级放大电路2103完成幅值的两级放大;经过两级放大后的回波电信号到达峰值采样电路2105进行幅值保持，以便后续模数转换器2106采样得到的回波信号是幅值平稳的信号;模数转换器2106采样完成后，将幅值平稳的回波电信号转换为第一数字信号，将检波电路2111反馈的上一次采样过程中的回波电信号转换为第二数字信号，并将第一数字信号和第二数字信号发送至控制模块2200;控制模块2200对第一数字信号进行第一比例-微分-积分调整，并利用预设算法和第二数字信号对经过第一比例-微分-积分调整后的数字信号进行反馈修正，得到第二比例-微分-积分调整信号，并将第二比例-微分-积分调整信号发送至数模转换器2107;数模转换器2107将第二比例-微分-积分调整信号转换为模拟信号后，将信号发送至电压调整电路2108;电压调整电路2108调节模拟信号的电压幅值后，将信号发送至自增益控制芯片2109;自增益控制芯片2109对经过电压幅值调节后的模拟信号进行电压自动增益控制后，将信号发送至自适应式闭环反馈电路2110;自适应式闭环反馈电路211〇以接收到的幅值平稳的回波电信号作为参考，利用预设方式对自动增益控制芯片2109输出的信号进行自适应增益调整，实现回波电信号的一级自适应增益调整控制，并将经过自适应增益调整后的信号发送至分析模块2300;检波电路2111将经过自适应增益调整后的信号进行滤波等处理后，发送至分析模块2300;并将经过处理后的信号反馈至模数转换器2106,以便对下一次采样过程中的回波电信号进行第二比例-微分-积分调整，实现回波电信号的二级自适应增益调整控制；分析模块2300在接收到自适应式闭环反馈电路2110和检波电路2111分别发送的信号后，利用预设的分析算法对信号进行分析，得到沿着介质流动方向的信号时间值。反之再通过信号通道切换电路，重复上述的流程，得到沿着介质流动逆方向的信号时间值，两者时间差，经过一系列的分析换算，最终得到测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据。[0060]进一步的，超声流量计变送器的控制模块优选可以包括ARM控制芯片。[0061]进一步的，超声流量计变送器的分析模块优选可以包括现场可编程门阵列CPLD芯片。[0062]进一步的，超声流量计变送器还可以包括：[0063]输入输出模块，与控制模块和分析模块连接，用于接收用户输入的控制信号以及输出控制模块和分析模块获得的信息，该模块可以包括4〜20mA电流环、脉冲输出电路、RS485通信接口。[00M]掉电保护模块，与控制模块和分析模块连接，用于在超声流量计供电不足或断电时，将超声流量计的参数及计量数据存储在超声流量计变送器的存储单元中。[0065]电源管理模块，与程控放大及自动增益控制模块、分析模块、输入输出模块和掉电保护模块连接，用于为程控放大及自动增益控制模块、分析模块、输入输出模块和掉电保护模块提供电源。[0066]人机交互接口，与控制模块和分析模块连接，用于连接外部输入设备和显示设备，以实现人机交互。[0067]外扩RAM模块，与控制模块和分析模块连接，用于当控制模块和分析模块的存储空间不足时，存储数据。[0068]实施例三[0069]图3是本发明实施例三提供的超声流量计的内部结构示意图，如图3所示，超声流量计变送器32〇中的电源管理模块3W分别与接线盒3210、程控放大及自动增益控制模块322、控制模块323、分析模块3M、输入输出模块325、掉电保护模块326、人机交互接口328和外扩RAM模块329连接并为其供电;控制模块323控制接线盒3210中的信号调理与采集模块321激励超声换能器310产生超声信号;程控放大及自动增益控制模块322接收超声换能器310发送的超声回波电信号，由控制模块323辅助完成两级自适应增益调整控制，之后将调整后的信号发送至分析模块324处理。其中控制模块323和分析模块324可以集成为一个控制分析模块。输入输出模块325、掉电保护模块326、人机交互接口328和外扩RAM模块329均与控制分析模块连接，以实现各自功能。[0070]本实施例提供的超声流量计，通过在超声流量计中设置具有程控放大及自动增益控制模块的超声流量计变送器以及至少一对超声换能器，使得接收到的回波电信号在被分析模块分析处理之前，能够通过两级自适应增益调整回路，完成幅值的自适应调节,达到了稳定回波电信号幅值的效果，实现了回波电信号的精确测量，满足了超声流量计系统测量准确度的要求。[0071]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

权利要求：i.一种超声流量计，包括测量管道和至少一对超声换能器，其特征在于，还包括超声流量计变送器，其中，所述至少一对超声换能器，安装于所述测量管道的管壁上，并与所述超声流量计变送器连接，用于发射超声波信号和接收超声回波信号，并将所述超声回波信号转换成回波电信号传输至所述超声流量计变送器；所述超声流量计变送器包括:程控放大及自动增益控制模块、控制模块和分析模块，所述程控放大及自动增益控制模块分别与所述控制模块、所述分析模块连接，其中，所述程控放大及自动增益控制模块，用于利用两级自适应增益调整回路，自适应调节所述超声换能器接收到的所述回波电信号的幅值；所述控制模块，用于辅助所述程控放大及自动增益控制模块完成所述回波电信号的两级自适应增益调整；所述分析模块，用于接收所述程控放大及自动增益控制模块发送的信号，并对所述信号进行分析，以得到所述测量管道内介质的传播流速及瞬时流量数据。2.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述程控放大及自动增益控制模块，包括:信号接收电路、初级放大电路、次级放大电路、峰值采样保持电路、模数转换器、数模转换器、电压调整电路、自增益控制芯片、自适应式闭环反馈电路和检波电路，所述信号接收电路、初级放大电路、次级放大电路、峰值采样保持电路、模数转换器、控制模块、数模转换器、电压调整电路、自增益控制芯片、自适应式闭环反馈电路和检波电路依次连接，其中，所述信号接收电路，用于接收所述超声换能器发送的所述回波电信号；所述初级放大电路，用于对所述回波电信号进行前置放大；所述次级放大电路，用于对经过前置放大后的回波电信号进行次级放大；所述峰值采样保持电路，还与所述自适应式闭环反馈电路连接，用于在模数转换器对经过两级放大后的回波电信号进行采样的过程中，使所述经过两级放大后的回波电信号的幅值保持平稳，同时将所述幅值平稳的回波电信号发送至所述自适应式闭环反馈电路；所述模数转换器，用于将所述幅值平稳的回波电信号转换为第一数字信号，并接收所述检波电路反馈的上一次采样过程中的回波电信号，并将上一次采样过程中的回波电信号转换为第二数字信号，以使所述控制模块能够利用预设算法对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行相应处理；所述控制模块，用于对所述第一数字信号进行第一比例-微分-积分调整，并利用预设算法和所述第二数字信号对经过第一比例-微分-积分调整后的数字信号进行反馈修正，得到第二比例-微分-积分调整信号；所述数模转换器，用于将第二比例-微分-积分调整信号转换为模拟信号，并将所述模拟信号传输至所述电压调整模块；所述电压调整电路，用于调节所述模拟信号的电压幅值，以适应所述自动增益控制芯片的输入信号的增益控制电压；所述自增益控制芯片，用于对经过电压幅值调节后的模拟信号进行电压自动增益控制；所述自适应式闭环反馈电路，还与所述分析模块连接，用于以接收到的幅值平稳的回波电信号作为参考，利用预设方式对所述自动增益控制芯片输出的信号进行自适应增益调整，实现回波电信号的一级自适应增益调整控制，并将经过自适应增益调整后的信号发送至所述分析模块；所述检波电路，还与所述分析模块和所述模数转换器连接，用于将经过自适应增益调整后的信号进行处理后，发送至所述分析模块;并将经过处理后的信号反馈至所述模数转换器，以便对下一次采样过程中的回波电信号进行第二比例_微分-积分调整，实现回波电信号的二级自适应增益调整控制。3.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计变送器还包括:信号调理与采集模块，所述信号调理与采集模块，与所述超声换能器和所述控制模块连接，用于产生高压超声波激励电信号以激励所述超声换能器产生所述超声波信号，并且控制同一通道内的两个超声换能器在发射功能与接收功能之间进行切换以及随信号通道切换电路控制各通道之间进行切换。4.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述控制模块包括ARM控制芯片。5.根据权利要求1所述的超声流量计，其特征在于，所述分析模块包括现场可编程门阵列CPLD芯片。6.根据权利要求1-5任一项所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计变送器还包括：输入输出模块，与所述控制模块和所述分析模块连接，用于接收用户输入的控制信号以及输出所述控制模块和所述分析模块获得的信息。7.根据权利要求6所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计变送器还包括：掉电保护模块，与所述控制模块和所述分析模块连接，用于在所述超声流量计供电不足或断电时，将所述超声流量计的参数及计量数据存储在所述超声流量计变送器的存储单元中。8.根据权利要求7所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计变送器还包括：电源管理模块，与所述程控放大及自动增益控制模块、所述分析模块、所述输入输出模块和所述掉电保护模块连接，用于为所述程控放大及自动增益控制模块、所述分析模块、所述输入输出模块和所述掉电保护模块提供电源。9.根据权利要求8所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计变送器还包括：人机交互接口，与所述控制模块和所述分析模块连接，用于连接外部输入设备和显示设备，以实现人机交互。10.根据权利要求9所述的超声流量计，其特征在于，所述超声流量计变送器还包括：外扩RAM模块，与所述控制模块和所述分析模块连接，用于当所述控制模块和所述分析模块的存储空间不足时，存储数据。

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