[發明專利]無壓明渠液體流動速度及流量的超聲波測量方法

無效

• 申請號: 200910247682.5
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN102116651A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 楊浩赟
• 申請（專利權）人: 上海申瑞電力科技股份有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01P5/24
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本發明涉及測量技術，特別是涉及一種能提高測量精度的無壓明渠液體流動速度及液體流量的超聲波測量方法。

背景技術

測量液體流量的方法很多，用超聲波測量是常見的一種方法。但由于液體的流量與載體有關，普通的超聲波測量方法精度較差。如，對河渠等無壓明渠來說，不僅截面每個位置上水的流動速度并不是相同的，而且其水位高度也在不斷的變化中。因此，簡單的根據聲波速度在液體里的變化來測量液體的流量，其測量的數據與實際情況有較大的誤差，必須根據液體載體特點的不同采用不同的改進方法。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能提高測量精度的，適合于在不同液體中測量的無壓明渠液體流動速度及流量的超聲波測量方法。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種液體流動速度的超聲波測量方法，其特征在于，所述的測量方法采用雙向同時測量的方式，以消除超聲波在不同液體里傳播速度的變化對測量精度的影響；在液體流動方向軸線的兩邊選擇前、后二點，沿液體流動方向先接觸到的為前點，后接觸到的為后點，在前、后二點上分別安裝二個超聲波發射接收裝置，其前、后二點的間距為L，液體流動流速為V，前、后二點連線與液體流動方向的夾角為θ，90°＞θ＞0°；T₂為超聲波沿液體流動方向傳播所經歷的時間，既超聲波從前點到后點的時間，稱為正向傳播時間；T₁為液體流動的逆方向傳播所經歷的時間，既超聲波從后點到前點的時間，稱為逆向傳播時間；

測量方法的步驟：

1)同時測量T1、T2；

2)計算液體流動的速度V：其計算公式為：v=L2COSθ(1T2-1T1).]]>

運用本發明所述液體流動速度的測量方法，對無壓明渠液體流量進行測量的方法，采用至少四對超聲波雙向積分測量方法，從而提高對無壓明渠液體流量的測量精度；設與液體流動方向平行的上下至少四個超聲波聲路的測量平面，每個測量平面如測量液體流動速度的方法所述，在液體流動方向軸線的兩邊選擇前、后二點，沿液體流動方向先接觸到的為前點，后接觸到的為后點，在前、后二點上分別安裝二個超聲波發射接收裝置，其前、后二點的間距為L_i，液體流動流速為V_i，C為超聲波在液體中的聲速；二點連線與液體流動方向的夾角為θ_i；90°＞θ_i＞0°為超聲波沿液體流動方向傳播所經歷的時間，既超聲波從前點到后點的時間，稱為正向傳播時間；為液體流動的逆方向傳播所經歷的時間，既超聲波從后點到前點的時間，稱為逆向傳播時間；考慮到一般明渠流量的精度要求相對較低及測量成本，除了采用四對超聲波雙向積分測量外，再增加一個超聲波垂直安裝于渠底以測量液面高度，

測量方法的步驟：

1)同時測量各聲路的T_i1、T_i2；

2)計算各聲路上的線平均流速：

vi=Li2COSθi(1Ti2-1Ti1)]]>

3)將各聲路上的流速對有效斷面進行積分，即可得到通過測量斷面的流量，

流量計算公式：Q＝QT+QM+QB