CN103162751B - 一种超声流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声流量计，包括：振荡器，振荡器产生超声波信号，通过超声波驱动电路驱动第一超声探头，第一超声探头发出的超声波信号经管壁照射到管道中的流体，具有多普勒效应的超声波信号被第二超声探头接收，经过放大器放大后输入到多普勒差频器；超声波信号也输入到多普勒差频器，多普勒差频器输出多普勒差频信号，多普勒差频信号经过低频滤波整形电路得到方波信号，并输入至频率测量电路，频率测量电路输出数字多普勒信号至控制器，控制器计算出流体的流速和流量，并显示和输出。该测速仪简单、工艺性好、容易集成，提高了流速和流量的检测精度；且通过修改电阻和电容的值很容易改变多普勒差频器增益，满足了多种需要。

Description

一种超声流量计

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种超声流量计。

背景技术

超声流量计已成功地应用于测量血液流量和河水流量。在工业上，适用于测量各种流体和中、低压气体的体积流量而不受流体电导率、粘度、密度、腐蚀性和成分的影响。它不妨碍管道中流体的流动，也不受管径大小的限制。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

现有的超声流量计多采用乘法器或非线性混频器提取超声多普勒信号，电路复杂、成本高，且计算出的流量和流速精度低。

发明内容

本发明提供了一种超声流量计，该流量计灵敏度高，结构简单，成本低，不需调试，提高了流量和流速的检测精度，详见下文描述：

一种超声流量计，包括：振荡器，所述振荡器产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路驱动第一超声探头，所述第一超声探头发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头接收，经过放大器放大后输入到多普勒差频器；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器，所述多普勒差频器输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路得到方波信号，并输入至频率测量电路，所述频率测量电路输出数字多普勒信号至控制器，所述控制器计算出所述流体的流速和流量，并显示和输出所述流体的流速和流量。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第一电阻的另一端接第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；所述第三电阻并联连接电容；

所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端接第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地；

所述第一二极管的阳极接所述第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极接所述第二二极管的阳极。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，第一电阻的另一端分别接第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管阳极同时接运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；所述第一二极管并联电容；

所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端分别接所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极和所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第一电阻的另一端接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；

所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端分别接所述第三电阻的一端和所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端接运算放大器的正极性输入端；所述运算放大器的负极性输入端同时接第三电阻和第四电阻的一端；所述第三电阻的另一端接地；所述第四电阻的另一端接所述运算放大器的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω。

所述多普勒差频器具体包括：第一电阻和第二电阻，

所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端接运算放大器的正极性输入端；所述运算放大器的负极性输入端接输出端，输出所述多普勒差频信号Δω。

所述第一信号源具体为：所述多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω；所述第二信号源具体为：所述超声波信号ω₀。

所述第一信号源具体为：所述超声波信号ω₀；所述第二信号源具体为：所述多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω。

本发明提供的技术方案的有益效果是：通过采用运算放大器构成的多普勒差频器作为超声流量计，该电路简单、灵敏度高、工艺性好、容易集成，且提高了流速和流量的检测精度；且通过修改电阻和电容的值可以很容易改变多普勒差频器的增益，通过对运算放大器型号的选择可以对多普勒信号进行放大处理，满足了实际应用中的多种需要。

附图说明

图1为本发明提供的一种超声流量计的结构示意图；

图2为本发明提供的多普勒差频器电路原理图；

图3为图2的戴维南等效电路图；

图4为图2的另一戴维南等效电路图；

图5为本发明提供的另一多普勒差频器电路原理图；

图6为本发明提供的另一多普勒差频器电路原理图；

图7为本发明提供的另一多普勒差频器电路原理图；

图8为本发明提供的另一多普勒差频器电路原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

OSC：振荡器；          1：超声波驱动电路；

2：第一超声探头；      3：流体；

4：第二超声探头；      5：放大器；

6：多普勒差频器；      7：低频滤波整形电路；

8：频率测量电路；      9：控制器；

Δω：多普勒差频信号； V₀：输出端。

R₁：第一电阻；         R₂：第二电阻；

R₃：第三电阻；         R₄：第四电阻；

A：运算放大器；        C：电容；

D₁：第一二极管；       D₂：第二二极管；

V₁：第一信号源；       V₂：第二信号源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

为了提高测速仪的灵敏度和速度的检测精度，本发明实施例提出了一种超声流量计，详见下文描述：

实施例1

参见图1，一种超声流量计，包括：振荡器OSC，振荡器OSC产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路1驱动第一超声探头2，第一超声探头2发出的超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体3，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头4接收，经过放大器5放大后输入到多普勒差频器6；

超声波信号ω₀也输入到多普勒差频器6，多普勒差频器6输出多普勒差频信号Δω，多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路7得到方波信号，并输入至频率测量电路8，频率测量电路8输出数字多普勒信号至控制器9，控制器9计算出流体3的流速和流量，并显示和输出流体3的流速和流量。

具体实现时，控制器9可以为单片机和微控制器等具有计算和显示功能的元器件，本发明实施例对此不做限制。

其中，流体3可以为气体或液体，具体实现时，本发明实施例对此不做限制。

其中，参见图2，该多普勒差频器6包括：第一电阻R₁和第二电阻R₂，

第一电阻R₁的一端输入第一信号源V₁，第一电阻R₁的另一端接第一二极管D₁的阳极，第一二极管D₁的阴极接第三电阻R₃的一端，第三电阻R₃的另一端接运算放大器A的输出端V₀，输出多普勒差频信号Δω；第三电阻R₃并联连接电容C；

第二电阻R₂的一端输入第二信号源V₂，第二电阻R₂的另一端接第二二极管D₂的阴极，第二二极管D₂的阳极接运算放大器A的负极性输入端；运算放大器A的正极性输入端接地；

第一二极管D₁的阳极接第二二极管D₂阴极，第一二极管D₁的阴极接第二二极管D₂阳极。

即，第一二极管D₁和第二二极管D₂之间组成反并联电路。

下面结合图3和图4详细描述该差频器的工作原理，详见下文描述：

图2中提供的差频器通过采用戴维南定律等效为图3中的电路。由于二极管的伏安特性为

$I_D=I_S(e^{\frac{V_D}{V_S}}-1)---\left(1\right)$

其中：I_S为PN结的反向饱和电流；V_S为温度电压当量，在温度为300K（摄氏温度27°C）时约为26mV；V_D为导通电压。

当V_D>>V_S时，因此（1）式可以改写为

$I_D=I_S{e}^{\frac{V_D}{V_S}}---\left(2\right)$

因此，二极管在V_D较小时呈现强烈的非线性电阻特性，以非线性电阻R_D替代两支反向并联二极管，即第一二极管D₁和第二二极管D₂。可以将图2的原理图进一步等效成为图4所示的电路。

取R₁＝R₂＝R并令其足够小，也即R₁＝R/2<<R_D时：

$V_i=\frac{1}{2}(V_1+V_2)=V_D---\left(3\right)$

$V_O=-R_3{I}_D=-R_3{I}_S{e}^{\frac{V_D}{V_S}}---\left(4\right)$

或， $V_O=-R_3{I}_S{e}^{\frac{V_1+V_2}{{2V}_S}}---\left(5\right)$

由（5）式可见，该差频器电路为指数放大器，e^X的麦克劳林级数：

$e^x=1+\frac{x}{1!}+\frac{x^2}{2!}+...\frac{x^n}{n!}...---\left(6\right)$

通过（5）和（6）式，并只考虑其二次项，得到：

$V_O^{\&prime;}=-R_3{I}_S\frac{1}{2!}{\left(\frac{V_1+V_2}{{2V}_S}\right)}^2---\left(7\right)$

在V₁=V_1msinω₁t和V₂=V_2msinω₂t时，（7）式可以改写成：

$V_O^{\&prime;}=-R_3{I}_S\frac{1}{2!}{\left(\frac{V_{1m}\sin {\mathrm{\&omega;}}_{1}t+V_{2m}\sin {\mathrm{\&omega;}}_{2}t}{{2V}_S}\right)}^2---\left(8\right)$

令

$K=-R_3{I}_S\frac{1}{2!}{\left(\frac{1}{{2V}_S}\right)}^2$

并将（8）式展开，且只考虑其交叉项：

V'’_O=2KV_1msinω₁t·V_2msinω₂t      （9）

利用积化和差公式可将（9）式改写为

V'’_O=2KV_1mV_2m（sin（ω₁+ω₂）t+sin（ω₁-ω₂）t）   （10）

当ω₁和ω₂为相近的高频信号，也即（ω₁-ω₂）<<（ω₁+ω₂），通过合理地设置第三电阻R3和电容C的数值，可以滤除和频（ω₁+ω₂）信号而保留差频（ω₁-ω₂）信号，则有：

V'''_O=2KV_1mV_2msin（ω₁-ω₂）t）    （11）

即通过（11）式可以获取到差频信号，该差频信号可以用在超声设备或无线电中，满足了实际应用中的多种需要。由此可见，该差频器实现了差频功能。

实际应用时，可以通过修改第三电阻R₃的阻值来改变整个多普勒差频器的增益，通过对运算放大器A型号的选择可以对多普勒差频信号Δω进行放大，满足了实际应用中的多种需要；且由于只采用二极管、电阻、电容和运算放大器等元器件，避免了元器件之间的组合频率的干扰，因此获取到的多普勒差频信号Δω精度较高，具有本质上的稳定性。

其中，本实施例提供的多普勒差频器以R₁＝R₂＝10kΩ，R₃＝100kΩ，第一二极管D₁和第二二极管D₂的型号为1N4148，电容C=0.01μF，运算放大器A的型号为OP07为例进行说明。具体实现时，本实施例对上述元器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的元器件均可。

实施例2

该实施例与实施例1的区别仅在于多普勒差频器的具体结构，参见图5，该多普勒差频器6包括：第一电阻R₁和第二电阻R₂，

第一电阻R₁的一端输入第一信号源V₁，第一电阻R₁的另一端分别接第一二极管D₁的阳极和第二二极管D₂的阴极，第一二极管D₁的阴极和第二二极管D₂阳极同时接运算放大器A的输出端V₀，输出多普勒差频信号Δω；第一二极管D₁并联电容C；

第二电阻R₂的一端输入第二信号源V₂，第二电阻R₂的另一端分别接第一二极管D₁的阳极、第二二极管D₂的阴极和运算放大器A的负极性输入端；运算放大器A的正极性输入端接地。

即，第一二极管D₁和第二二极管D₂之间组成反并联电路。

下面结合图5详细描述该差频器的工作原理，详见下文描述：

由于二极管的伏安特性为

$I_D=I_S(e^{\frac{V_D}{V_S}}-1)---\left(12\right)$

其中：I_S为PN结的反向饱和电流；V_S为温度电压当量，在温度为300K（摄氏温度27°C）时约为26mV；V_D为导通电压。

当V_D>>V_S时，因此（12）式可以改写为

$I_D=I_S{e}^{\frac{V_D}{V_S}}---\left(13\right)$

暂不考虑电容C的作用，由于

$I_I=\frac{V_1}{R_1}+\frac{V_2}{R_2}=I_D---\left(14\right)$

即 $\frac{V_1}{R_1}+\frac{V_2}{R_2}=I_S{e}^{\frac{V_D}{V_S}}---\left(15\right)$

由于D1和D2反向并联，只考虑电路输出的绝对值，则

$V_O=V_D=V_{S}1n\frac{1}{I_S}(\frac{V_1}{R_1}+\frac{V_2}{R_2})---\left(16\right)$

取R₁＝R₂＝R，有

$V_O=V_{S}1n\frac{1}{I_{S}R}+V_{S}1n(V_1+V_2)---\left(17\right)$

由（17）式可见，电路为对数放大器。对数lnx可以展开为级数：

$1\mathrm{nx}={1\mathrm{nx}}_0+\frac{1}{x_0}\frac{(x-x_0)}{1!}-\frac{1}{x_0^2}\frac{{(x-x_0)}^2}{2!}+...{\left(1n{x}_0\right)}^{\left(n\right)}\frac{{(x-x_0)}^n}{n!}+...---\left(18\right)$

通过（17）和（18）式，并只考虑其二次项，且把二次项所有系数记为K：

V’_O=K（V₁+V₂）²    （19）

在V₁=V_1msinω₁t和V₂=V_2msinω₂t时，（19）式可以改写成：

V’_O=K（V_1msinω₁t+V_2msinω₂t）²    （20）

将（20）式展开，并只考虑其交叉项：

V'’_O=2KV_1msinω₁t·V_2msinω₂t    （21）

利用积化和差公式可将（21）式改写为

V’’_O=2KV_1mV_2m（sin（ω₁+ω₂）t+sin（ω₁-ω₂）t）    （22）

当ω₁和ω₂为相近的高频信号，也即（ω₁-ω₂）<<（ω₁+ω₂），通过合理地设置第一电阻R₁、第二电阻R₂和电容C的数值，可以滤除和频（ω₁+ω₂）信号而保留差频（ω₁-ω₂）信号，则有：

V'''_O=2KV_1mV_2msin（ω₁-ω₂）t）    （23）

即通过（23）式可以获取到差频信号，该低频信号可以用在超声设备或无线电中，满足了实际应用中的多种需要。由此可见，该差频器实现了差频功能。

实际应用时，可以通过修改第一电阻R₁和第二电阻R₂的阻值来改变整个多普勒差频器的增益，通过对运算放大器A型号的选择可以对多普勒差频信号Δω进行放大处理，满足了实际应用中的多种需要；且由于只采用二极管、电阻、电容和运算放大器等元器件，避免了元器件之间的组合频率的干扰，因此获取到的多普勒差频信号Δω的精度较高，具有本质上的稳定性。

其中，本实施例提供的多普勒差频器以R₁＝R₂＝10kΩ，第一二极管D₁和第二二极管D₂的型号为1N4148，电容C=0.01μF，运算放大器A的型号为OP07为例进行说明。具体实现时，本实施例对上述元器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的元器件均可。

实施例3

该实施例与实施例1的区别仅在于多普勒差频器的具体结构，参见图6，该多普勒差频器6包括：包括：第一电阻R₁和第二电阻R₂，

第一电阻R₁的一端输入第一信号源V₁，第一电阻R₁的另一端接第三电阻R₃的一端，第三电阻R₃的另一端接运算放大器A的输出端V₀，输出多普勒差频信号Δω；

第二电阻R₂的一端输入第二信号源V₂，第二电阻R₂的另一端分别接第三电阻R₃的一端和运算放大器A的负极性输入端；运算放大器A的正极性输入端接地。

通过对图6的分析可知该多普勒差频器为反相运算放大器型的差频器。

差频信号电压 $V_0=-K(\frac{R_3{V}_1}{R_1}+\frac{R_3{V}_2}{R_2})$

其中：K为运算放大器A的压摆率确定的系数，对明显低于压摆率的差频信号K≈1。

其中，本实施例提供的多普勒差频器以R₁＝R₂＝R₃＝10kΩ，运算放大器A的型号为TLV2401为例进行说明。具体实现时，本实施例对上述元器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的元器件均可。

实施例4

该实施例与实施例1的区别仅在于多普勒差频器的具体结构，参见图7，该多普勒差频器6包括：第一电阻R₁和第二电阻R₂，

第一电阻R₁的一端输入第一信号源V₁，第二电阻R₂的一端输入第二信号源V₂，第一电阻R₁的另一端和第二电阻R₂的另一端接运算放大器A的正极性输入端；运算放大器A的负极性输入端同时接第三电阻R₃和第四电阻R₄的一端；第三电阻R₃的另一端接地；第四电阻R₄的另一端接运算放大器A的输出端V₀，输出多普勒差频信号Δω。

差频信号电压 $V_O=K\frac{R_3+R_4}{R_3}\frac{R_2{V}_1+R_1{V}_2}{R_1+R_2}$

其中：K为运算放大器A的压摆率确定的系数，对明显低于压摆率的差频信号K≈1。

通过对图7的分析可知该多普勒差频器为同相运算放大器型的差频器。其中，本实施例提供的多普勒差频器以R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝10kΩ，运算放大器A的型号为TLV2401为例进行说明。具体实现时，本实施例对上述元器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的元器件均可。

实施例5

该实施例与实施例1的区别仅在于多普勒差频器的具体结构，参见图8，该多普勒差频器6包括：第一电阻R₁和第二电阻R₂，

第一电阻R₁的一端输入第一信号源V₁，第二电阻R₂的一端输入第二信号源V₂，第一电阻R₁的另一端和第二电阻R₂的另一端接运算放大器A的正极性输入端；运算放大器A的负极性输入端接输出端V₀，输出多普勒差频信号Δω。

通过对图8的分析可知该多普勒差频器为跟随器型运算放大器的差频器。

差频信号电压 $V_O=K\frac{R_2{V}_1+R_1{V}_2}{R_1+R_2}$

其中：K为运算放大器A的压摆率确定的系数，对明显低于压摆率的差频信号K≈1。

其中，本实施例提供的多普勒差频器以R₁＝R₂＝10kΩ，运算放大器A的型号为TLV2401为例进行说明。具体实现时，本实施例对上述元器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的元器件均可。

上述实施例1至5中的第一信号源V₁具体为：多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω；第二信号源V₂具体为：超声波信号ω₀，或，

第一信号源V₁具体为：超声波信号ω₀；第二信号源V₂具体为：多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超声流量计，包括：振荡器(OSC)，所述振荡器(OSC)产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路(1)驱动第一超声探头(2)，所述第一超声探头(2)发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体(3)，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头(4)接收，经过放大器(5)放大后输入到多普勒差频器(6)；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器(6)，所述多普勒差频器(6)输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路(7)得到方波信号，并输入至频率测量电路(8)，所述频率测量电路(8)输出数字多普勒信号至控制器(9)，所述控制器(9)计算出所述流体(3)的流速和流量，并显示和输出所述流体(3)的流速和流量，其特征在于，所述多普勒差频器(6)具体包括：第一电阻(R₁)和第二电阻(R₂)，

所述第一电阻(R₁)的一端输入第一信号源(V₁)，所述第一电阻(R₁)的另一端接第一二极管(D₁)的阳极，所述第一二极管(D₁)的阴极接第三电阻(R₃)的一端，所述第三电阻(R₃)的另一端接运算放大器(A)的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；所述第三电阻(R₃)并联连接电容(C)；

所述第二电阻(R₂)的一端输入第二信号源(V₂)，所述第二电阻(R₂)的另一端接第二二极管(D₂)的阴极，所述第二二极管(D₂)的阳极接所述运算放大器(A)的负极性输入端；所述运算放大器(A)的正极性输入端接地；

所述第一二极管(D₁)的阳极接所述第二二极管(D₂)的阴极，所述第一二极管(D₁)的阴极接所述第二二极管(D₂)的阳极。

2.一种超声流量计，包括：振荡器(OSC)，所述振荡器(OSC)产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路(1)驱动第一超声探头(2)，所述第一超声探头(2)发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体(3)，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头(4)接收，经过放大器(5)放大后输入到多普勒差频器(6)；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器(6)，所述多普勒差频器(6)输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路(7)得到方波信号，并输入至频率测量电路(8)，所述频率测量电路(8)输出数字多普勒信号至控制器(9)，所述控制器(9)计算出所述流体(3)的流速和流量，并显示和输出所述流体(3)的流速和流量，其特征在于，所述多普勒差频器(6)具体包括：第一电阻(R₁)和第二电阻(R₂)，

所述第一电阻(R₁)的一端输入第一信号源(V₁)，第一电阻(R₁)的另一端分别接第一二极管(D₁)的阳极和第二二极管(D₂)的阴极，所述第一二极管(D₁)的阴极和所述第二二极管(D₂)阳极同时接运算放大器(A)的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；所述第一二极管(D₁)并联电容(C)；

所述第二电阻(R₂)的一端输入第二信号源(V₂)，所述第二电阻(R₂)的另一端分别接所述第一二极管(D₁)的阳极、所述第二二极管(D₂)的阴极和所述运算放大器(A)的负极性输入端；所述运算放大器(A)的正极性输入端接地。

3.一种超声流量计，包括：振荡器(OSC)，所述振荡器(OSC)产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路(1)驱动第一超声探头(2)，所述第一超声探头(2)发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体(3)，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头(4)接收，经过放大器(5)放大后输入到多普勒差频器(6)；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器(6)，所述多普勒差频器(6)输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路(7)得到方波信号，并输入至频率测量电路(8)，所述频率测量电路(8)输出数字多普勒信号至控制器(9)，所述控制器(9)计算出所述流体(3)的流速和流量，并显示和输出所述流体(3)的流速和流量，其特征在于，所述多普勒差频器(6)具体包括：第一电阻(R₁)和第二电阻(R₂)，

所述第一电阻(R₁)的一端输入第一信号源(V₁)，所述第一电阻(R₁)的另一端接第三电阻(R₃)的一端，所述第三电阻(R₃)的另一端接运算放大器(A)的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω；

所述第二电阻(R₂)的一端输入第二信号源(V₂)，所述第二电阻(R₂)的另一端分别接所述第三电阻(R₃)的一端和所述运算放大器(A)的负极性输入端；所述运算放大器(A)的正极性输入端接地。

4.一种超声流量计，包括：振荡器(OSC)，所述振荡器(OSC)产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路(1)驱动第一超声探头(2)，所述第一超声探头(2)发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体(3)，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头(4)接收，经过放大器(5)放大后输入到多普勒差频器(6)；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器(6)，所述多普勒差频器(6)输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路(7)得到方波信号，并输入至频率测量电路(8)，所述频率测量电路(8)输出数字多普勒信号至控制器(9)，所述控制器(9)计算出所述流体(3)的流速和流量，并显示和输出所述流体(3)的流速和流量，其特征在于，所述多普勒差频器(6)具体包括：第一电阻(R₁)和第二电阻(R₂)，

所述第一电阻(R₁)的一端输入第一信号源(V₁)，所述第二电阻(R₂)的一端输入第二信号源(V₂)，所述第一电阻(R₁)的另一端和所述第二电阻(R₂)的另一端接运算放大器(A)的正极性输入端；所述运算放大器(A)的负极性输入端同时接第三电阻(R₃)和第四电阻(R₄)的一端；所述第三电阻(R₃)的另一端接地；所述第四电阻(R₄)的另一端接所述运算放大器(A)的输出端，输出所述多普勒差频信号Δω。

5.一种超声流量计，包括：振荡器(OSC)，所述振荡器(OSC)产生超声波信号ω₀，通过超声波驱动电路(1)驱动第一超声探头(2)，所述第一超声探头(2)发出的所述超声波信号ω₀经管壁照射到管道中的流体(3)，具有多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω被第二超声探头(4)接收，经过放大器(5)放大后输入到多普勒差频器(6)；所述超声波信号ω₀也输入到所述多普勒差频器(6)，所述多普勒差频器(6)输出多普勒差频信号Δω，所述多普勒差频信号Δω经过低频滤波整形电路(7)得到方波信号，并输入至频率测量电路(8)，所述频率测量电路(8)输出数字多普勒信号至控制器(9)，所述控制器(9)计算出所述流体(3)的流速和流量，并显示和输出所述流体(3)的流速和流量，其特征在于，所述多普勒差频器(6)具体包括：第一电阻(R₁)和第二电阻(R₂)，

所述第一电阻(R₁)的一端输入第一信号源(V₁)，所述第二电阻(R₂)的一端输入第二信号源(V₂)，所述第一电阻(R₁)的另一端和所述第二电阻(R₂)的另一端接运算放大器(A)的正极性输入端；所述运算放大器(A)的负极性输入端接输出端，输出所述多普勒差频信号Δω。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种超声流量计，其特征在于，

所述第一信号源(V₁)具体为：所述多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω；所述第二信号源(V₂)具体为：所述超声波信号ω₀。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种超声流量计，其特征在于，

所述第一信号源(V₁)具体为：所述超声波信号ω₀；所述第二信号源(V₂)具体为：所述多普勒效应的超声波信号ω₀+Δω。