[發明專利]一種測量氣流速度的方法和裝置

有效

• 申請號: 202110316376.3
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112964899B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 徐志凌;包玉德;孫征
• 申請（專利權）人: 北京凌陽偉業科技有限公司
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24;G01P13/02
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種測量氣流速度的方法，其特征在于，采用測量氣流速度的裝置，所述測量氣流速度的裝置包括處理器、作為中心的超聲波發射頭和至少兩組以所述中心呈環形嵌套布置的超聲波接收部件，每組超聲波接收部件包括多個接收端；

所述方法包括：

所述超聲波發射頭同時向每組超聲波接收部件發射超聲波；

每組超聲波接收部件根據接收到的超聲波分別生成一組電信號，并發送至所述處理器；

所述處理器根據接收到的每組電信號分別確定每組超聲波接收部件中的每個接收端所接收到的超聲波的相位差，得到每組超聲波接收部件分別測量的氣流速度，并利用外側的一組超聲波接收部件所測量的氣流速度以及其量程對內側的一組超聲波接收部件所測量的氣流速度進行修正，得到實際氣流速度；

修正的過程包括：

根據每組超聲波接收部件所分別測量的氣流速度以及其量程，從中確定一個待修正的氣流速度；

確定所述待修正的氣流速度的過程包括：

在所有測量的排序后的氣流速度中，當最大氣流速度和相鄰的第二大氣流速度之間的差值不超過設定值D時，則將最大氣流速度對應的超聲波接收部件和第二大氣流速度對應的超聲波接收部件中的環形直徑較大的超聲波接收部件對應的氣流速度確定為所述待修正的氣流速度，其中，D＝D₁+D₂+D₃，D₁表示第二大氣流速度，D₂表示最大氣流速度對應的超聲波接收部件的精度，D₃表示第二大氣流速度對應的超聲波接收部件的精度；

當所有測量的氣流速度中的最大氣流速度和第二大氣流速度之間的差值超過所述設定值D時，則將最大氣流速度確定為所述待修正的氣流速度；

利用最外側環形分布的超聲波接收部件所測量的氣流速度以及量程對所述待修正的氣流速度進行修正，

并通過第一公式得到實際氣流速度P，所述第一公式為：其中，a表示待修正的氣流速度，b表示最外側環形對應的超聲波接收部件所對應的氣流速度，B表示最外側環形對應的超聲波接收部件的量程，表示對進行四舍五入取整。

2.根據權利要求1所述的一種測量氣流速度的方法，其特征在于，所述超聲波發射頭位于所述至少兩組超聲波接收部件所形成的環形平面的中心法線上。

3.根據權利要求1所述的一種測量氣流速度的方法，其特征在于，所述超聲波發射頭與所述至少兩組超聲波接收部件均設置在同一個電路板上，還包括：與超聲波接收部件相對設置的超聲波反射板，所述超聲波發射頭的發射方向朝向所述超聲波反射板。

4.根據權利要求1所述的一種測量氣流速度的方法，其特征在于，所述處理器和所述超聲波發射頭之間還連接有用于放大所述超聲波發射頭的超聲波發射功率的功率放大電路。

5.根據權利要求4所述的一種測量氣流速度的方法，其特征在于，所述處理器包括DA接口和多個AD接口，所述功率放大電路連接所述DA接口，每個所述接收端連接相應的一個AD接口。

6.根據權利要求5所述的一種測量氣流速度的方法，其特征在于，每個所述接收端與連接的AD接口之間還連接有高通濾波電路。

7.一種測量氣流速度的裝置，其特征在于，包括處理器、作為中心的超聲波發射頭和至少兩組以所述中心呈環形嵌套布置的超聲波接收部件，每組超聲波接收部件包括多個接收端；

所述超聲波發射頭用于同時向每組超聲波接收部件發射超聲波；

每組超聲波接收部件用于根據接收到的超聲波分別生成一組電信號，并發送至所述處理器；

所述處理器用于：執行權利要求1所述測量氣流速度的方法中的所述處理器執行的步驟。