[發明專利]高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法

有效

• 申請號: 01114717.2
• 申請日: 2001-05-17
• 公開（公告）號: CN1387026A
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發明（設計）人: 肖聰;徐貴求
• 申請（專利權）人: 深圳市建恒工業自控系統有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 深圳睿智專利事務所
• 代理人: 胡吉科

1.一種高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，將測量信號S1分別加到檢測設備不同發射端，在檢測設備的接收端接收信號，其特征在于：

該方法利用兩頻率接近的超聲波測量信號和參照信號直接疊加后合成波的包絡作為基準，再將收到的不同延時信號分別與參照信號進行疊加；對兩次疊加波形的包絡進行相位比較后得到傳輸時間差；

該方法適用于所有超聲波檢測對象，并具有以下步驟：

L.將測量信號S1與參照信號S2直接疊加獲取包絡信號V_A；

M.將測量信號S1加到檢測設備的不同發射端，從相應接收端收到與S1同頻率而不同延時的信號S11和S12并分別與參照信號S2疊加，獲取不同疊加波形的包絡信號；

N.比較兩個包絡信號的相位，得到傳輸時間差。

2.按照權利要求1所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述步驟M又包含以下分步驟：

m1.分設兩組發射接收端設備，并將測量信號S1同時加到檢測設備的上、下游兩個發射端上；

m2.在檢測設備的上、下游兩個接收端上同時接收發射端發射來的信號S11和S12，并分別與參照信號S2疊加；

m3.將疊加后的波形進行解碼處理，分別獲得上、下游接收信號疊加波形的包絡Vu和V_D；

所述步驟N又包含以下分步驟：

n1.分別將上游接收到的信號疊加波形包絡Vu與下游接收到的信號疊加波形包絡V_D相對于發射時刻的延遲進行比較，得到超聲波傳輸時間差。

3.按照權利要求1所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述步驟M又包含以下分步驟：

m1.設置兼作發射和接收的一對設備(71)和(72)，并輪流使用電子式雙刀雙位開關(8)將測量信號S1加到其中一端設備上；同時，接通另一端的接收通路；

m2.將上游收發端(71)接收到的信號S11與參照信號S2進行疊加并作解碼處理，得到其包絡V_U；

將下游收發端(72)接收到的信號S12與參照信號S2進行疊加并作解碼處理，得到其包絡V_D；

所述步驟N又包含以下分步驟：

n1.將上游包絡V_U和下游包絡V_D進行移位比較，即對雙刀雙位開關的固定延時進行補償后進行傳輸時間比較，得出超聲波傳輸時間差。

4.按照權利要求2或3所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述信號疊加獲得包絡的過程采用加法器(31)或(41)和解碼器(32)或(42)完成。

5.按照權利要求4所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述測量信號S1的頻率為f₁＝0.1MHz至10MHz；

所述參照信號S2的頻率為f₂＝(1+0.01)f₁MHz。

6.按照權利要求4所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述測量信號S1的頻率為f₁＝0.1MHz至10MHz；

所述參照信號S2的頻率為f₂＝(1+0.001)f₁MHz。

7.按照權利要求6所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述參照信號S2的幅值B為測量信號S1的幅值A的0.95倍。

8.按照權利要求6所述的高分辨率式超聲波傳輸時間差測量方法，其特征在于：

所述參照信號S2的幅值B為測量信號S1的幅值A的0.9倍。