[發(fā)明專利]一種時差法超聲波流量計的校驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010213420.3
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111256788B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 冷吉強;李國順
• 申請（專利權）人: 青島清萬水技術有限公司
• 主分類號: G01F25/10
• 分類號: G01F25/10
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權代理有限公司 11833
• 代理人: 秦麗

本發(fā)明公開了一種時差法超聲波流量計的校驗方法，包括如下步驟：步驟一：根據(jù)換能器之間的聲路長度以及聲波傳播時間計算靜水聲速；步驟二：計算與該靜水聲速相對應的測量水溫，將所述測量水溫與標準水溫相對比，判斷該對換能器是否需要校驗；步驟三：若需要校驗則調(diào)整該對換能器之間聲路長度的參數(shù)值，直至測量水溫與標準水溫一致，完成本對換能器的校驗，進入下一對換能器的校驗；若無需校驗則判斷下一對換能器是否需要校驗；直至完成所有換能器的靜水聲速的校驗；步驟四：對每對換能器的聲路角校驗后完成超聲波流量計的校驗。本方法無需將流量計進行送檢，只需現(xiàn)場檢測，更加的簡單方便，且校檢速度快，準確度高。

技術領域

本發(fā)明涉及計量設備校驗領域。更具體地，涉及一種時差法超聲波流量計的校驗方法。

背景技術

超聲波流量計廣泛應用于測量大管道(DN500～DN48000)、管涵、涵洞、明渠(矩形、梯形、復合斷面)的流量測驗。在遠程引水工程水量計量、水輪機發(fā)電效率測量、城市給排水監(jiān)測、水文測驗以及水量貿(mào)易結(jié)算等諸多領域均有應用。

通常超聲波流量計由測量主機、測量軟件、測量斷面、換能器和測量介質(zhì)所組成的在線自動計量裝置。依據(jù)我國《計量法》在使用一段時間后需對其進行校驗，以獲得更精準的測量。傳統(tǒng)的校驗方法是體積法、稱重法和標準表法。但是這些校驗方法均具有校準成本高，送檢難度大的缺點。即需要對設備進行拆除送至專門實驗室中進行校準，過程繁瑣；并且實驗室中的校驗結(jié)果與現(xiàn)場使用時會因為不同環(huán)境的影響仍會存在誤差。

因此，需要有一種校驗結(jié)果可靠而且免送檢的校驗方法。解決用戶所關心的大流量高精度超聲波流量計計量準確性問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一個目的是提供一種時差法超聲波流量計校驗的新技術方案。

根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種時差法超聲波流量計的校驗方法，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)換能器之間的聲路長度以及聲波傳播時間計算靜水聲速；

步驟二：計算與該靜水聲速相對應的測量水溫，將所述測量水溫與標準水溫相對比，判斷該對換能器是否需要校驗；

步驟三：若需要校驗則調(diào)整該對換能器之間聲路長度的參數(shù)值，直至測量水溫與標準水溫一致，完成本對換能器的校驗，進入下一對換能器的校驗；若無需校驗則判斷下一對換能器是否需要校驗；直至完成所有換能器的靜水聲速的校驗；

步驟四：對每對換能器的聲路角校驗后完成超聲波流量計的校驗。

通過本方案，僅通過調(diào)整換能器組的聲路長度參數(shù)，使換能器所測的測量水溫與標準水溫的差值在一定范圍內(nèi)，便能夠?qū)崿F(xiàn)換能器的校檢；該方法無需將換能器進行送檢，現(xiàn)場無需拆除且無需水下作業(yè)即可完成校檢，更加的簡單方便，且校檢速度快，準確度高。

優(yōu)選地，在所述步驟二中，判斷該對換能器是否需要校驗的標準為：若測量水溫與標準水溫差值超過誤差允許范圍，則需要校驗該對換能器。

優(yōu)選地，在所述步驟二中，所述測量水溫根據(jù)靜水聲速水溫關系曲線計算得出。

優(yōu)選地，所述靜水聲速水溫關系曲線由若干多項式擬合得出。

通過本方案，由于靜水聲速水溫關系曲線在計算機中為高級多項式，執(zhí)行較為困難，占用運算資源大，因此擬合為多段多項式之后計算方便，執(zhí)行簡單，且能夠保證0.1％及更高的精度。

優(yōu)選地，對0℃至70℃的溫度范圍至少劃分為至少四個不等距的溫度區(qū)間，對每個溫度區(qū)間進行聲速溫度關系的多項式擬合。

通過本方案，對常用溫度內(nèi)進行至少四段分區(qū)，并進行多項式擬合，保證精度在0.1％以內(nèi)。