[發(fā)明專(zhuān)利]一種超聲波換能器傳輸時(shí)間校準(zhǔn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010066642.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111238587A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宏兵;李季;方炯;黃華兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江威星智能儀表股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01F1/66
• 分類(lèi)號(hào): G01F1/66;G01F25/00
• 代理公司: 杭州君度專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種超聲波換能器傳輸時(shí)間校準(zhǔn)方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟(1).簡(jiǎn)化氣體流速計(jì)算公式；

通過(guò)激發(fā)一端超聲波換能器，在另一端接收聲波信號(hào)，電路獲得第一個(gè)飛行時(shí)間t₁，同樣，反向激發(fā)超聲波換能器并接收到信號(hào)，得到第二個(gè)飛行時(shí)間t₂；在流體介質(zhì)流速的影響下，兩個(gè)飛行時(shí)間存在時(shí)間差Δt，根據(jù)推算可以得出氣體流速u(mài)和時(shí)間差Δt之間的換算關(guān)系，進(jìn)而可以得到流量值；

D＝L sinα

因?yàn)閏²＞＞u²cos²α，所以：

將代入獲得：

式中，c表示超聲波傳播速度，L表示換能器傳輸距離，D表示換能器相對(duì)于氣體流動(dòng)方向的垂直距離；

步驟(2).計(jì)算超聲波信號(hào)的平均周期值；

過(guò)零比較獲得的時(shí)間點(diǎn)為T(mén)₁，T₂，……，T_n；將獲得的時(shí)間點(diǎn)逐次相減，獲得當(dāng)次測(cè)量中超聲波信號(hào)的n-1個(gè)周期值；

周期值∈(T_n-T_n-1)，(T_n-1-T_n-2)，…，(T₂-T₁)

將獲得的當(dāng)次測(cè)量中超聲波信號(hào)的n-1個(gè)周期值進(jìn)行平均計(jì)算，得到當(dāng)次測(cè)量的超聲波信號(hào)的平均周期值，公式如下：

t₁與t₂分別對(duì)應(yīng)一組時(shí)間點(diǎn)，分別獲得t₁與t₂對(duì)應(yīng)的周期數(shù)與平均周期值；所述的周期數(shù)為t₁與t₂對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的下標(biāo)

步驟(3).對(duì)t₁與t₂進(jìn)行處理，獲得準(zhǔn)確的氣體流速

t₁′＝t₁-周期數(shù)×平均周期值

t₂′＝t₂-周期數(shù)×平均周期值

將處理后的t₁′與t₂′代入步驟(1)簡(jiǎn)化后的氣體流速計(jì)算公式中，獲得準(zhǔn)確的氣體流速。