[發明專利]基于超聲波互相關技術的量程比可調的流體流速測量方法

有效

• 申請號: 201410028040.7
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103792384A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 童凱;李晶;歐陽詩慧;魏露
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 李合印

1.一種基于超聲波互相關技術的量程比可調的流體流速測量方法，在管壁外，沿與流體垂直的截面內的直徑方向，分別安裝兩對上下游傳感器1和2，傳感器同時發射和接收超聲波脈沖信號，其特征在于，在保證測量結果精確度的前提下實現量程比可調的流速測量。

2.根據權利要求1所述的一種基于超聲波互相關技術的量程比可調的流體流速測量方法，其特征在于，所述的量程比可調的流速測量，基于量程和采樣時間間隔的關系：

Δt=L·δ·1vmax]]>

其中Δ_t為相關器的采樣時間間隔，L為上下游傳感器之間的距離，δ為由峰值位置引起的相對誤差，v_max為當前設定的脈沖串的時間間隔下所能測得的流速上限值；如果保持相對誤差和上下游傳感器間距不變，通過擴大或縮小時間間隔實現量程比可調。對于小流速測量選用較大的時間間隔，對于大流速測量，則選用較小的時間間隔。

3.根據權利要求1所述的一種基于超聲波互相關技術的量程比可調的流體流速測量方法，其特征在于，所述的量程比可調的流速測量，還基于為保證測量結果的準確性而設定滯后時間范圍，假設總采樣點數為N，那么在選擇量程上限時，兩流體噪聲信號之間的滯后時間不超過N/2；預設多個測量區間，并在每個區間將滯后點數n達到N/2時作為區間上限，那么在每個測量區間內，由峰值位置引起的相對誤差保持在以內。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種基于超聲波互相關技術的量程比可調的流體流速測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）初始化測量，使用較低的脈沖串頻率和較大的采樣時間間隔，粗略確定滯后時間或對當前流速進行粗測；

（2）根據測得的滯后時間或根據粗測結果和預設的多個測量區間，選擇對應的量程范圍，調整測量參數，包括脈沖串頻率和采樣時間間隔；

（3）精確測量，保證測量結果滿足精確度要求。