[發(fā)明專利]一種無溫度傳感器的超聲水表溫度修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710124520.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106885609B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚蘇琴;梅珠漢;張雪風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽水聯(lián)水務(wù)科技有限公司
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66;G01F15/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開了一種無溫度傳感器的超聲水表溫度修正方法，包括以下步驟:測量若干溫度下分別對應(yīng)的超聲波飛行時間；判斷不同飛行時間是否在合理的飛行時間內(nèi)；根據(jù)若干不同溫度對應(yīng)的水中聲速和飛行時間建立各溫度對應(yīng)的飛行時間倒數(shù)和聲速的散點圖、分段修正曲線及曲線方程；計算得到平均飛行時間；根據(jù)曲線方程計算得到測量聲速；建立超聲波在水中的聲速和溫度的擬合曲線；獲得對應(yīng)的流體溫度。本發(fā)明無需溫度傳感器即可獲得準(zhǔn)確的流體溫度；提高了超聲水表溫度補償?shù)臏?zhǔn)確性；可準(zhǔn)確獲取水中不同溫度對應(yīng)下的聲速，從而提高了時差法超聲水表的測量精度；同時，擴大了超聲水表對不同超聲流量傳感器的使用兼容性，降低了超聲水表的硬件成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超聲波流量檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無溫度傳感器的超聲水表溫度修正方法。

背景技術(shù)

超聲波水表是一種全電子式儀表，通過檢測超聲波束在水中的順逆流飛行時間因速度差異產(chǎn)生時差得出水的流速計算出流量。由于超聲波在水中的傳播速度受溫度影響較大，管道內(nèi)流體流態(tài)也受溫度影響，因此準(zhǔn)確測量管道內(nèi)流體溫度對超聲水表的計量起著至關(guān)重要的作用。

目前大多超聲水表在測量流體溫度時都是使用溫度傳感器，此方法的弊端在于，溫度傳感器對流體的溫度測量準(zhǔn)確性和實時性均不高。本發(fā)明所述的無溫度傳感器超聲水表，僅利用超聲流量傳感器在水中的飛行時間即可得出水的溫度，由于溫度不同時超聲波流量傳感器的特性會有所不同，聲電轉(zhuǎn)換時間也會發(fā)生改變，因此依據(jù)超聲流量傳感器測量飛行時間得出流體溫度時不能準(zhǔn)確反映流體溫度，這將導(dǎo)致超聲水表測量精度下降，溫度補償準(zhǔn)確性不高。因此為提高超聲水表的測量精度和溫度補償準(zhǔn)確性，需要對無溫度傳感器的超聲水表溫度進行修正。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種無溫度傳感器的超聲水表溫度修正方法，解決了無溫度傳感器超聲水表測量精度下降、溫度補償準(zhǔn)確性不高的問題。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種無溫度傳感器的超聲水表溫度修正方法，包括以下步驟:

S1：將超聲水表置于流量檢測臺，設(shè)置超聲水表管段中的水流靜止且滿管，設(shè)定水溫為若干溫度temp1、temp2...tempn，并測量若干溫度下對應(yīng)的超聲波飛行時間T1、T2...Tn；

S2：判斷T1，T2...Tn是否在合理的飛行時間A～B內(nèi)，若在此范圍內(nèi)，則證明該表整體性能合格，執(zhí)行S3；若不在此范圍內(nèi)，則證明該表存在隱患，進行修整；

S3：根據(jù)temp1、temp2...tempn溫度對應(yīng)的水中聲速C1，C2…Cn和飛行時間T1，T2…Tn，建立各溫度對應(yīng)的飛行時間倒數(shù)和聲速的散點圖、分段修正曲線及曲線方程；

S4：測量超聲波在任一溫度點流體中的順逆流飛行時間T_α和T_β，計算得到平均飛行時間T_αβ；

S5：根據(jù)S3得出的分段修正曲線f1、f2…fn，找出T_αβ所在修正曲線，根據(jù)S3中曲線方程得到對應(yīng)的T_αβ′和T_αβ，計算得到測量聲速C′；

S6：根據(jù)溫度與水中聲速對照表，建立超聲波在水中的聲速C和溫度的擬合曲線H；

S7：根據(jù)S5計算得出的C′及S6建立的擬合曲線H，獲得對應(yīng)的流體溫度。

進一步地，所述S3中通過如下方式得到散點圖、分段修正曲線及曲線方程：

a、根據(jù)水中的聲速C1，C2…Cn和飛行時間T1，T2…Tn，得到一系列散點，并建立散點圖；

b、根據(jù)散點圖，通過線性、分段擬合的方式建立飛行時間T的倒數(shù)和聲速C的修正曲線f1、f2…fn；