一種用于超聲波流量計的循環(huán)時差檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于超聲波流量計的循環(huán)時差檢測方法。采用一對換能器作為發(fā)射和接收信號探測組，成一定角度布置在被測管線兩側。一個探測周期過程如下：控制兩個換能器（A、B）同時作為發(fā)射端，發(fā)射不同頻率脈沖信號；控制兩個換能器作為接收端，分別記錄換能器A發(fā)射信號到達換能器B的時間、換能器B發(fā)射信號到達換能器A的時間，并計算時間差，連續(xù)計算N次，取第k次至第k+n次時間差計算平均時間差（k=1，…，N-n），結合幾何信息計算出流速和流量。與傳統(tǒng)時差法相比，本發(fā)明提供的檢測方法可以在減少設備量的基礎上滿足時差法超聲波流量計對于高測量精度的需求。
【專利說明】一種用于超聲波流量計的循環(huán)時差檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波流量計技術，特別是一種用于超聲波流量計的循環(huán)時差檢測方法。
【背景技術】
[0002]相對于機械式流量計和電磁式流量計，超聲波流量計有以下諸多優(yōu)點:計量精度高、對管徑的適應性強、非接觸式測量、使用方便以及易于數(shù)字化管理等。隨著壓電陶瓷技術、電子技術以及高速數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，超聲波流量計的性能有了很大提高，同時制造成本也大幅度下降，因此超聲波流量計在工業(yè)領域以及日常生活中得到了廣泛應用。
[0003]目前在超聲波流量計的設計中大多采用時差法進行信號檢測，下面對時差法超聲波流量計的檢測原理進行簡單介紹。時差法超聲波流量計工作原理如附圖1所示，它是利用一對超聲波換能器收發(fā)超聲波，通過測量超聲波在流體中順流和逆流的傳播時間差來測量流體的流速，再通過流速來計算流量的一種間接測量方法。
[0004]換能器2和換能器Λ兩個換能器分別安裝在流體管線的兩側并在垂直于管線截面方向上相距一定的距離，管線的內直徑為，超聲波傳播的路徑長度為￡，超聲波順流傳播的時間為，逆流傳播的時間為4，超聲波的傳播方向與流體的流動方向夾角為5。由于
流體流動的原因，超聲波順流傳播￡長度的距離所用的時間比逆流所用的時間短，流速測量原理可以用下式表示:
【權利要求】
1.一種用于超聲波流量計的循環(huán)時差檢測方法，其特征在于，采用在管線兩側布置的超聲波換能器之間的超聲波傳播時間差，其檢測步驟如下: 1)采用一對超聲波換能器j和換能器JM乍為發(fā)射和接收信號探頭組，分別不對稱地分布在管線兩側且相距一定距離；通過開關1、開關2控制換能器與信號發(fā)生器控制的連通，時間測量設備與開關1、開關2相連,運算電路與時間測量設備相連； 2)一個測量周期包括兩個過程: 過程1，控制信號發(fā)生器產(chǎn)生不同頻率脈沖分別作為發(fā)射信號，同時觸發(fā)超聲波換能器2和換能器5作為發(fā)射端發(fā)射信號； 過程2，在脈沖的間歇期，控制控制開關I與開關2，使超聲波換能器2接收超聲波換能器#發(fā)射的信號，用時間測量設備記錄超聲波分別到達接收端的時間乇1?，同時使超聲波換能器A接收超聲波換能器3發(fā)射的信號，用時間測量設備記錄超聲波分別到達接收端的時間
2.根據(jù)權利要求1所述的用于超聲波流量計的循環(huán)時差檢測方法，其特征在于:信號發(fā)生器產(chǎn)生的發(fā)射信號為脈沖頻率不同的脈沖串。
【文檔編號】G01F1/66GK103868555SQ201210528773
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月11日 優(yōu)先權日:2012年12月11日
【發(fā)明者】李洪濤, 朱曉華, 顧陳, 曾文浩 申請人:南京理工大學