时差式超声波热量表流量误差修正方法技术

本发明专利技术公开了一种时差式超声波热量表流量误差修正方法，首先在全量程流量范围内选定三个基本流量点，基本流量点分别分布于三个区间内，设置M度水温下全量程流量范围的标准补偿修正曲线和全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线；再对上述流量点在M度水温下进行校准修正，保存其未修正前的流量值、误差修正补偿系数和校准时的水温；然后根据基本流量点校准时的误差修正补偿系数和水温，将上述两条标准补偿修正曲线按照区间分段向上或向下移动，得到该超声波热量表的真实补偿修正曲线；再根据两条真实补偿修正曲线得到真实的误差修正补偿系数。本发明专利技术能保证全量程水温和全量程流量范围内流量误差的准确性，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
时差式超声波流量测量是超声波热量表进行流量测量的常用方法，其原理是应用 一对超声波换能器相向交替（或同时）收发超声波，通过观测超声波在介质中的顺流和逆 流传播时间差来间接测量流体的流速，再通过流速来计算流量的一种间接测量方法，但实 际应用中，流量受不同因素的影响，如：声道长度、超声波换能器的安装角度、管段半径的测 量精度，信号畸变或丢失，超声波时间差的测量准确度、被测液体的温度变化等，都会对流 量的测量引入误差。为了解决这种问题，现有大多数的方法是引入修正补偿系数，通过此修 正补偿系数对流量进行校准修正补偿，从而减小计量误差。但由于在全量程流量范围内，流 量修正补偿系数是非线性分布的，如果要保证全量程流量范围内的流量误差的准确性，需 要对很多个流量点进行校准，得到一条较为准确的修正补偿曲线，但这种方法在生产时，由 于要校准修正的流量点较多，会导致生产效率非常低。因此大多数的厂家为了提供生产效 率，在实际生产过程中减少了流量点的校准，导致修正补偿曲线与实际的差别很大，不能很 好的保证流量计量误差在全量程的流量范围内的准确性，同时由于热量表要求的水温范围 宽，相同的流量点在不同的水温下误差也不一样，单条的修正补偿曲线已无法保证在全量 程水温范围内各个流量点的误差，导致流量点在不同的水温下流量计量误差不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速有效的时差式超声波热量表流量测量误差修正的 方法。 本专利技术提供的这种，包括如下步骤： 步骤一，采用分区间修正的方式：将全量程流量范围分为三个区间，并在全量程流 量范围内选定三个基本流量点，基本流量点分别分布于三个区间内； 同时设置两条标准补偿修正曲线：一条为M度水温下全量程流量范围的标准补偿 修正曲线，另一条为全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线； 步骤二，对超声波热量表的三个基本流量点在M度水温下进行校准修正，并保存 基本流量点未修正前的流量值、误差修正补偿系数和校准时的水温； 步骤三，根据基本流量点校准时的误差修正补偿系数和水温，将两条标准补偿修 正曲线按照区间分段向上或向下移动，得到该超声波热量表的真实补偿修正曲线； 步骤四，根据两条真实补偿修正曲线得到真实的误差修正补偿系数，并由此获取 超声波热量表的流量。 所述步骤一包括： 定义三个基本流量点小流量Qmin、中流量Qa_、常用流量Qqp;定义全量程流量范围 为[0, QmaJ，其中Qmax为最大流量，且0 < Qmin < Qalqp < Qqp < Qmax;定义全量程水温范围为 [Tmin，τ_]，Imin为最低水温，Imax为最高水温； 定义程序内置的全量程流量范围分区数组为D[2] = {Qd l，Qd J，其中：0 < Qmin < Qtu < Q〇.lqP < Qd_2 < Qqp < ，共3个区间；第1区间范围为[0, Qd J，其中：0为下限 值，Qd」为上限值；第2区间范围为[Qd」，Qd 2]，其中：Qd」为下限值，Qd 2为上限值，第3区间 范围为[Qd_2, QmJ，其中：Qtu为下限值，Qmax为上限值；各区间对应的下限值不在此区间范 围内，而对应的上限值在此区间范围内，其中小流量Q min在第1区间，中流量Qa lqp在第2区 间，常用流量Qtip在第3区间； 定义程序内置的M度水温下的全量程流量范围内的标准补偿修正曲线二维数组 A[m] [2] = {{Qa l，Ka l}，{Qa 2, Ka 2}，……{Qa m，Ka J，其中m为此标准补偿修正曲线上分布 的流量点的数量，Qajl为某流量点的未经过修正的原始流量，且〇 < Qel1 < Qa_2 <……< Qa_ m < ;Ka m为某流量点的需要进行修正的系数； 定义程序内置的全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线 -维数组 B [η] [4] - {{Tb-i，Kb-Lρ Kb-2-i，Kb-3-J，{Tb- 2, Kb丄2, Kb-2-2, Kb-3-2}，…，{Tb-n，K b丄n，Kb-2- η，Kb 3 n}，其中η为此标准补偿修正曲线上分布的水温点的数量，Tb n为对应的水温，且Tmin < Tbj < Tb 2 <……< Tb n < Tmax ;Kb l n为基本流量点Qmin需要进行修正的系数，Kb 2 η为基 本流量点Qaiqp需要进行修正的系数，Kb 3 η为基本流量点Qqp需要进行修正的系数； 定义超声波热量表三个基本流量点校准时的校准参数二维数组C[3] [3] = {{Q。 min，Kc-min，Tc- min}，{Qc-?. igp，Kc-?. iqp，Tc-?. igp}，{Qc-?，Kc-迎，Tc-' 其中：QC-min 为基本AlL里点小AlL 量Qmin校准时未经过修正的原始流量，Kcunin分别为基本流量点小流量Q min校准时需要进行 修正的系数，Tcunin为基本流量点小流量Qmin校准时需要进行修正的水温；Q e tl. lqp为基本流量 点中流量Qa lqp校准时未经过修正的原始流量，Κ。。lqp为基本流量点中流量Qa lqp校准时需要 进行修正的系数，Te aiqp为基本流量点中流量Qaiqp校准时需要进行修正的水温；Qe qp为基 本流量点常用流量点Qqp校准时未经过修正的原始流量，Kc^ p为基本流量点常用流量点Qqp 校准时需要进行修正的系数，Te qp分别为基本流量点常用流量点Qqp校准时需要进行修正的 水温。 所述步骤二包括如下步骤： 步骤1，取出本次检测得到的待修正的原始流量Qs和本次检测的水温Tm ; 步骤2,根据所述全量程流量范围分区数组D[2]确认Qs对应的分区编号p ; 步骤3,取出三个基本流量点的校准参数二维数组C[3] [3]确认P值区间范围内的 基本流量点的原始流量Qffig,修正系数Kffig及水温Τ ?β。 所述步骤三包括： 根据所述M度水温下的全量程流量范围内标准补偿修正曲线二维数组A[m] [2]得 到该Qs对应的数组编号i，根据此编号i得到对应的修正系数Ka」； 根据所述M度水温下的全量程流量范围内标准补偿修正曲线二维数组A[m] [2]得 到该Qffig对应的数组编号ii，根据此编号ii得到对应的修正系数Ka ; 根据所述全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线二维数 组B[n] [4]得到该1^对应的数组编号j，同时根据p值确认区间范围内的基本流量点得到 对应的修正系数KbI j ; 根据所述全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线二维数 组B[η] [4]得到该Tffig对应的数组编号jj，同时根据p值确认区间范围内的基本流量点得 到对应的修正系数Kb p jj。 全量程水温和全量程流量范围内的任意水温下的任意流量点的误差修正补偿系 数K为：K= (Ka iXKb p jXKf本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时差式超声波热量表流量误差修正方法，包括如下步骤：步骤一，采用分区间修正的方式：将全量程流量范围分为三个区间，并在全量程流量范围内选定三个基本流量点，基本流量点分别分布于三个区间内；同时设置两条标准补偿修正曲线：一条为M度水温下全量程流量范围的标准补偿修正曲线，另一条为全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线；步骤二，对超声波热量表的三个基本流量点在M度水温下进行校准修正，并保存基本流量点未修正前的流量值、误差修正补偿系数和校准时的水温；步骤三，根据基本流量点校准时的误差修正补偿系数和水温，将两条标准补偿修正曲线按照区间分段向上或向下移动，得到该超声波热量表的真实补偿修正曲线；步骤四，根据两条真实补偿修正曲线得到真实的误差修正补偿系数，并由此获取超声波热量表的流量。

【技术特征摘要】
1. 一种时差式超声波热量表流量误差修正方法，包括如下步骤： 步骤一，采用分区间修正的方式：将全量程流量范围分为三个区间，并在全量程流量范 围内选定三个基本流量点，基本流量点分别分布于三个区间内； 同时设置两条标准补偿修正曲线：一条为M度水温下全量程流量范围的标准补偿修正 曲线，另一条为全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线； 步骤二，对超声波热量表的三个基本流量点在M度水温下进行校准修正，并保存基本 流量点未修正前的流量值、误差修正补偿系数和校准时的水温； 步骤三，根据基本流量点校准时的误差修正补偿系数和水温，将两条标准补偿修正曲 线按照区间分段向上或向下移动，得到该超声波热量表的真实补偿修正曲线； 步骤四，根据两条真实补偿修正曲线得到真实的误差修正补偿系数，并由此获取超声 波热量表的流量。2. 根据权利要求1所述的时差式超声波热量表流量误差修正方法，其特征在于，所述 步骤一包括： 定义三个基本流量点小流量Qmin、中流量QaiqP、常用流量QqP ;定义全量程流量范围为 [〇, Q_]，其中Q_为最大流量，且〇 < Qmin < Qq. lqp < < Q_ ;定义全量程水温范围为[Tmin， Tmax]，Tmin为最低水温，Tmax为最高水温； 定义程序内置的全量程流量范围分区数组为D[2] = {Qd」，Qd 2}，其中：0 < Qmin < Qd」 < Q〇.lqP < Qd_2 < Q? < ，共3个区间；第1区间范围为[〇, Qd J，其中：〇为下限值，Qd」 为上限值；第2区间范围为[Qd」，Qd 2]，其中：Qd」为下限值，Qd 2为上限值，第3区间范围为 [Qd_2, Q_]，其中成_2为下限值，为上限值;各区间对应的下限值不在此区间范围内，而 对应的上限值在此区间范围内，其中小流量Qmin在第1区间，中流量Qa lqp在第2区间，常用 流量Qqp在第3区间； 定义程序内置的M度水温下的全量程流量范围内的标准补偿修正曲线二维数组A[m] [2] = {{Qal，Kal}，{Qa 2，Ka 2}，……{〇3 1，1(￡1111}，其中111为此标准补偿修正曲线上分布的流量 点的数量，Qa_m为某流量点的未经过修正的原始流量，且〇 < Qa」< Qa_2 <……< Qa_m < Qmax ; Ka m为某流量点的需要进行修正的系数； 定义程序内置的全量程水温下不同水温对基本流量点误差的标准补偿修正曲线二维 数组 B [n] [4] - {{Tb-!，Kb-l!，Kb-2-!，K b-3-J，{Tb-2, Kb丄2, Kb-2-2, Kb-3-2}，…，{Tb-n，K b-ln，Kb-2-n，K b-3-n}，其中n为此标准补偿修正曲线上分布的水温点的数量，Tb n为对应的水温，且Tmin < Tb」 < Tb ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧娟，赵永球，
申请(专利权)人：湖南威铭能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43