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时差法超声波流量计精确测量方法
作者:尊龙用现金旧版    发布日期:2020-02-17 01:16


  本发明涉及一种超声波流量计测量领域,尤其涉及一种时差法超声波流量计精确测量方法。

  时差法超声波流量计的原理是通过两个超声波换能器互相收发超声波信号,测量正程与逆程的超声波飞行时间,然后计算时间的差值来计算流体流速的流量仪表,精确测量正程与逆程的超声波飞行时间是实现时差法超声波流量计精密测量的基础。公知的超声波飞行时间检测测量系统采用直接测量法,即将超声波换能器的激发脉冲作为起始信号,接收到的超声波信号通过换能器转换为电信号,再经过滤波、放大、检波等电路转换为电脉冲,作为终止信号,测量起始信号与终止信号之间的时间即作为超声波的飞行时间。但是,这种检测方法检测到的超声波飞行时间不仅包括有用的真实超声波飞行时间,还包括测量电路的延时,当电路延时被计算到超声波飞行时间之中时,会造成超声波飞行时间检测不够精确,从而影响了时差法超声波流量计的精确度和线性度。

  本发明是为了解决时差法超声波流量计硬件电路延时引起超声波飞行时间测量精确度不够的问题,提供了一种时差法超声波精确测量方法,以提高时差法超声波流量计的精确度,改善其线性度。

  为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种时差法超声波流量计精确测量方法,包括下述步骤:(1)在无流体流过时,由超声波换能器A发射超声波信号,测量从超声波换能器A发射超声波信号到超声波换能器B直接接收到超声波信号的时间,记为t1;再测量从超声波换能器A发射超声波信号,到超声波换能器A接收到由超声波换能器B反射的超声波信号的时间,记为t2;根据时间t1为超声波飞行时间t与硬件延时时间Δt的和,时间t2为2倍的超声波飞行时间t与硬件延时时间Δt的和,得到硬件延时时间Δt=2t1-t2;(2)在每次测量超声波信号飞行时间时,都将直接测得的时间值减去硬件电路延时时间Δt作为准确的超声波信号飞行时间,再根据时差法原理计算流量。

  与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的测量方法通过在无流量时测量的时间数值计算得到硬件延时时间,在有流量正常测量时,将直接测得的时间值减去硬件电路延时时间Δt作为准确的超声波信号飞行时间,所得时间为精确的超声波流量计的信号飞行时间,达到了时差法超声波流量计精确测量的目的,可以有效提高时差法超声波流量计的测量精确度和线性度。

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  1.流体介质(超声波流量计能测的介质也是有要求的,有些介质测不了)2.介质的温度3.是否满管(液体超声波流量计)4.时差法原理的超声波流量计只能测较为纯净的液体流量。5.多普勒法超声波流量计专门测带杂质气泡的液体流量6.管道的材质7.管道的壁厚8.介质的流速范围(过低过高都测不准)9.当传感器探头接触管壁的时候是否充分接触,一般的管壁都需要经过打磨处理,加上耦合剂才能达到充分接触,如果接触不好会影响信号传递10.传感器探头安装的距离(指的是时差法的超声波流量计,时差法是通过超声波的折射来完成测量的,如果距离不对那对信号也是影响非常大的)11.时差法流量计一般探头是装在侧面,不建议装在顶端。因为顶部会有气泡。时差法是不能测带太多

  下一代基站发射机和接收机不仅采用单一无线制式的多载波(MC)技术,并且引入了在单一发射机路径中的多种制式,这些对带宽提出了更宽的要求。例如,GSM、W-CDMA 和 LTE 多载波可以同时从一个多标准无线电(MSR)基站单元进行传输。蜂窝网络可以支持多种制式,这对于降低基站规模和成本而言十分重要。鉴于此,MSR基站将会从当前已部署的2/3G无线制式顺利而稳定地过渡到 3.9G(例如 LTE)、甚至是4G(例如 LTE-Advanced)技术。这对于网络运营商、服务提供商和消费者来讲是一个好消息。但采用 MSR 多载波配置使得对MSR基站发射机进行测试更具挑战。为确保MSR基站的顺利部署,有必要通过一种快速、高效的途径来应对测量挑战。

  1 引言 超声波用于气体和流体的流速测量有许多优点。和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比它的计量精度高、对管径的适应性强、非接触流体、使用方便、易于数字化管理等等。近年来,由于电子技术的发展,电子元气件的成本大幅度下降,使得超声波流量仪表的制造成本大大降低,超声波流量计也开始普及起来。经常有读者回询问有关超声波流量测量方面的问题。作为普及,我们将陆续撰写一些专题文章,来介绍一些相关知识,以便推广和普及超声波流量技术的普及和提高。本文主要介绍目前最为常用的测量方法:时差法超声波流量计的原理和设计。 2 时差法超声波流量计的原理 时差法超声波流量计(Transit Time Ultrasonic Flowmeter)其工作原理

  1引言 近几年来,随着电子技术、数字技术和声楔材料等技术的发展,利用超声波脉冲测量流体流量的技术发展很快。基于不同原理,适用于不同场合的各种形式的超声波流量计已相继出现,其应用领域涉及到工农业、水利、水电等部门,正日趋成为测流工作的首选工具。 2超声波流量计的测量原理 超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速,从而测出流量;多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。 2.1时差法测量原理 时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时

  并且无需在接收端搭建滤波电路。采用正弦信号转脉冲电路使得接收时间点的确定更精确,波动更小。 1 工作原理及系统结构 1.1 工作原理 超声波在空气中传播时,在顺风与逆风方向均存在速度差。当超声波传播距离固定时,该速度差就反映为传播用时的时间差,且该时间差与待测风速之间具有线性关系。根据测量、计算时差的方法不同,一般分为直接时差法、频差法和相位差法。直接时差法也叫脉冲声时法,对超声波的收发时间直接进行测量,从而通过时间差计算得出当前的风速风向数据。 编者注:超声波测风速风向原理图及相应公式

  内容说明本实用新型属于液体流体计量技术领域,具体涉及一种多声道超声波流量计。发明背景超声波流量计和传统的机械式流量仪表、电磁式流量仪表相比具有计量精度高、量程比更大,更能适应被测流体温度、压力、密度等参数的变化,对管径及其管道水平、垂直走向的适应性强,使用方便,易于数字化管理等优点。目前,超声波流量计已经广泛的应用到市政供热、水务、工业、矿山、发电厂等流量测量领域,技术日益成熟。在实际应用中,对超声波流量计的量程范围和计量精度有了更高的需求。对于提高测量精度,其中一个方向是通过换能器的安装设置,增大发射和接收超声波的换能器在管段轴线上的投影距离,即,增大超声波在管段轴线上的声程,来提高超声波流量计的量程比和计量精度。中国专利CN

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