[發明專利]一種時差法超聲波流量檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201210303021.1
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102829829A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 周正;趙彤凱;李波;張勝峰;黃理瑞
• 申請（專利權）人: 鄭州光力科技股份有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種時差法超聲波流量檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

①、在待測氣體流過測量管時，由布置在測量管的管段上的超聲波換能器組測量出超聲波在管段中順流傳播時的順流時間t₁及逆流傳播時的逆流時間t₂；待測氣體在流過測量管的布置有超聲波換能器組的管段時自由擴散到靜速管中，該靜速管上布置有向靜速管中發射并接收超聲波的超聲波換能器，根據靜速管上超聲波換能器的布局獲得超聲波在靜速管中傳播的聲程，由靜速管中的超聲波換能器發射并接收超聲波以獲得超聲波在聲程中的實際傳播時間，由聲程除以超聲波在靜速管中的實際傳播時間即可得到超聲波傳播速度C_f；

②、將步驟一中所測得的t₁、t₂、C_f代入下述方程中以求得待測流體在測量管中的流速v，進而得到待測流體的流量，

Δt=SCf-v′-SCf+v′---(1)]]>

Δt＝t₂-t₁????????????????????????????（2）

v′=vf(θ)????????????????????????????（3）

其中，S為超聲波在測量管中傳播的聲程，v′則是流體介質的流速v在超聲波傳播方向上的分速度，f(θ)為三角函數，S和f(θ)均根據測量管中超聲波換能器組的布局而獲得。

2.根據權利要求1所述的時差法超聲波流量檢測方法，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器的布局為：所述靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個，所述靜速管上的兩個超聲波換能器中的其中一個為發射元件、另一個為接收元件。

3.根據權利要求1所述的時差法超聲波流量檢測方法，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器的布局為：所述靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個，所述靜速管上的兩個超聲波換能器呈收發一體結構、且相互交替地對應作為發射和接收元件。

4.根據權利要求1所述的時差法超聲波流量檢測方法，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器的布局為：所述靜速管上的超聲波換能器呈收發一體結構，所述靜速管上的呈收發一體結構的超聲波換能器布置在靜速管軸向一端，在靜速管軸向另一端布置有用于反射從超聲波換能器中發射的超聲波的反射部。

5.一種用于實施如權利要求1所述的檢測方法的時差法超聲波流量檢測裝置，包括測量管，在測量管的管段上布置有用于測量超聲波在待測氣體中順流傳播時的順流時間及逆流傳播時的逆流時間的超聲波換能器組，其特征在于，所述的測量管上固連有與測量管上設有超聲波換能器組的管段相連通、且供該管段中的待測氣體自由擴散的靜速管，在靜速管上布置有向靜速管中發射并接收超聲波以用于測量超聲波傳播速度的超聲波換能器。

6.根據權利要求5所述的時差法超聲波流量檢測裝置，其特征在于，所述的靜速管通過擴散管與測量管相連通，所述擴散管與所述的測量管上設有超聲波換能器組的管段相連通。

7.根據權利要求5或6所述的時差法超聲波流量檢測裝置，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個，所述靜速管上的兩個超聲波換能器中的其中一個為發射元件、另一個為接收元件。