[發(fā)明專利]一種超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210177943.6
• 申請(qǐng)日: 2022-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN114543949A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡昕;李曉;鞏干干
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽漢威電子有限公司
• 主分類號(hào): G01F25/10
• 分類號(hào): G01F25/10;G01F1/66
• 代理公司: 合肥律眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34147
• 代理人: 趙娟

1.一種超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、在靜態(tài)流量時(shí)多次測(cè)量上下游時(shí)間和T_total以及實(shí)時(shí)水溫；

S2、計(jì)算多次測(cè)量的上下游時(shí)間和T_total的平均值T_ref，并將平均值T_ref換算到設(shè)定水溫下的平均值T_ref’；

S3、超聲波水表在計(jì)量過程中實(shí)時(shí)測(cè)量上下游時(shí)間和T_total以及當(dāng)前水溫，并將上下游時(shí)間和T_total換算到設(shè)定水溫下的上下游時(shí)間和T_total’；

S4、基于設(shè)定水溫下的上下游時(shí)間和T_total’、設(shè)定水溫下的平均值T_ref’之間的比較結(jié)果對(duì)信號(hào)接收閾值進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法，其特征在于：S1中在靜態(tài)流量時(shí)多次測(cè)量上下游時(shí)間和T_total以及實(shí)時(shí)水溫，包括：

校表臺(tái)設(shè)定在恒定溫度20℃，裝好待校準(zhǔn)超聲波水表后使流量循環(huán)一段時(shí)間，待超聲波水表管段水溫穩(wěn)定后關(guān)閉流量；

測(cè)試軟件發(fā)送測(cè)試命令后，超聲波水表采樣20次上下游時(shí)間、上下游時(shí)間和T_total以及實(shí)時(shí)水溫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法，其特征在于：所述上下游時(shí)間和T_total基于上下游時(shí)間計(jì)算得到，包括：

設(shè)超聲波水表中換能器A至換能器B段為上游，換能器B至換能器A段為下游，則上游時(shí)間T_AB、下游時(shí)間T_BA的計(jì)算公式分別為：

上下游時(shí)間和T_total的計(jì)算公式為：

其中，L為換能器A、換能器B之間的距離，C為聲速，V_m為水流軸向流速，為換能器A、換能器B之間的連線與軸向的夾角，由于V_m遠(yuǎn)小于C，因此T_total＝T_AB+T_BA≈2×L/C。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法，其特征在于：S2中計(jì)算多次測(cè)量的上下游時(shí)間和T_total的平均值T_ref，并將平均值T_ref換算到設(shè)定水溫下的平均值T_ref’，包括：

計(jì)算20次采樣中上下游時(shí)間和T_total的平均值T_ref，根據(jù)聲速溫度曲線將平均值T_ref換算到20℃水溫下的平均值T_ref’，并將平均值T_ref’作為參考數(shù)值保存至MCU中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法，其特征在于：S3中將上下游時(shí)間和T_total換算到設(shè)定水溫下的上下游時(shí)間和T_total’，包括：

基于當(dāng)前水溫將上下游時(shí)間和T_total換算到20℃水溫下的上下游時(shí)間和T_total’。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波水表自適應(yīng)計(jì)量方法，其特征在于：S4中基于設(shè)定水溫下的上下游時(shí)間和T_total’、設(shè)定水溫下的平均值T_ref’之間的比較結(jié)果對(duì)信號(hào)接收閾值進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括：

當(dāng)上下游時(shí)間和T_total’－平均值T_ref’大于一個(gè)波形周期時(shí)，則判斷往后錯(cuò)了一個(gè)波形，并將信號(hào)接收閾值調(diào)小1mV，直至上下游時(shí)間和T_total’－平均值T_ref’在設(shè)定范圍內(nèi)，且測(cè)量脈寬符合設(shè)定值時(shí)結(jié)束；

當(dāng)平均值T_ref’－上下游時(shí)間和T_total’大于一個(gè)波形周期時(shí)，則判斷往前錯(cuò)了一個(gè)波形，并將信號(hào)接收閾值調(diào)大1mV，直至平均值T_ref’－上下游時(shí)間和T_total’在設(shè)定范圍內(nèi)，且測(cè)量脈寬符合設(shè)定值時(shí)結(jié)束。