[發(fā)明專利]一種管道聲速測定系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107817077A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王舒帆;潘展程
• 申請（專利權(quán)）人: 上海邦芯物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種管道聲速測定系統(tǒng)，其特征在于，包括：監(jiān)測終端、壓力采集模塊、無線傳輸模塊；

所述壓力采集模塊包括兩個(gè)壓力采集裝置，所述壓力采集裝置安裝在管道內(nèi)壁上，每個(gè)所述壓力采集裝置包括：

壓力傳感器，收集壓力數(shù)據(jù)；

A/D轉(zhuǎn)換模塊，對壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，傳遞給數(shù)據(jù)儲存模塊；

數(shù)據(jù)儲存模塊，連接著供能模塊和無線傳輸模塊，將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)測終端；

所述監(jiān)測終端設(shè)置在管道外，監(jiān)測終端內(nèi)記錄有壓力傳感器的位置信息；所述監(jiān)測終端包括信號收發(fā)模塊、時(shí)間同步模塊、寄存器，所述寄存器與信號收發(fā)模塊、時(shí)間同步模塊分別連接；通過時(shí)間同步模塊控制兩個(gè)壓力傳感器同時(shí)采集壓力數(shù)據(jù)，信號收發(fā)模塊與壓力采集模塊實(shí)時(shí)通訊，并將數(shù)據(jù)寫入寄存器里。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道聲速測定系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸模塊為RF射頻接收芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道聲速測定系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測終端內(nèi)還設(shè)有低噪聲放大器、混頻器和解調(diào)器，所述低噪聲放大器與信號收發(fā)模塊連接，所述混頻器與低噪聲放大器連接，所述解調(diào)器與混頻器和寄存器連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道聲速測定方法，其特征在于，步驟如下：

在管道的兩個(gè)位置設(shè)置兩個(gè)壓力采集裝置，監(jiān)測終端內(nèi)部記錄有不同壓力采集裝置的位置信息，監(jiān)測終端向位置S3的壓力傳感器3和位置S4的壓力傳感器4發(fā)出收集壓力信息的信號；

利用時(shí)間同步模塊，從信號收發(fā)模塊同步向壓力傳感器3和壓力傳感器4發(fā)出同時(shí)收集壓力信息的信號；

壓力傳感器3和壓力傳感器4收集到壓力數(shù)據(jù)后，利用A/D轉(zhuǎn)換模塊，對壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，傳遞給數(shù)據(jù)儲存模塊；數(shù)據(jù)儲存模塊將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)測終端；

監(jiān)測終端將管道內(nèi)流體的速度V、S3、S4以及收集到的壓力數(shù)據(jù)發(fā)生驟降的時(shí)間t3和t4進(jìn)行處理，得到泄露口的具體位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管道聲速測定方法，其特征在于，流體的速度V的測量方法為：

在管道的兩端各設(shè)置一個(gè)壓力采集裝置，在管道中部開有一個(gè)模擬泄露口；

利用時(shí)間同步模塊，從信號收發(fā)模塊同步向位置S1的壓力傳感器1和位置S2的壓力傳感器2發(fā)出收集壓力信息的信號；

經(jīng)過收集處理后，監(jiān)測終端得到壓力傳感器1和壓力傳感器2分別采集到的壓力數(shù)據(jù)發(fā)生驟降的時(shí)間t1和t2，得到管道內(nèi)流體的速度：

V＝(S2-S1)/(t2-t1)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管道聲速測定方法，其特征在于，監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)由信號收發(fā)模塊接入，經(jīng)低噪聲放大器放大后送入混頻器，使其變換成中頻；在中頻級，經(jīng)變換的信號在送入解調(diào)器之前被放大和濾波，并寫入寄存器里。