The invention discloses an ultrasonic time difference method and Doppler method based on flow measurement method, which comprises the following steps: to determine the acoustic path is valid, i.e. two ultrasonic transducers in acoustic path are all normal, if the effective method to calculate the acoustic path, then the acoustic velocity by time; if the acoustic path failure, determine the two transducers whether the acoustic path all the damage, if it is the end of a flow measurement; if only the transducer is only damaged, velocity measurement by a transducer undamaged by Doppler method, and then obtain the velocity measurement results. By combining the time difference method and the Doppler method, the invention can continue to complete the flow velocity measurement when the sound path fails, so as to ensure the accuracy of the ultrasonic flow meter measurement. At the same time, the Doppler method and the time difference method share the transducer without adding any equipment or devices to facilitate the installation and use of the flowmeter.
【技术实现步骤摘要】
一种基于时差法和多普勒法的超声波测流方法
本专利技术涉及流体测量
,特别是一种基于时差法和多普勒法的超声波测流方法。
技术介绍
超声波流量计发展至今,在众多种测量方法中,时差法超声波流量计具有测量方式简单和计量精度高等优点,一直备受关注。时差法超声波流量计的工作原理是根据超声波信号顺流传播时间和逆流传播时间之差来计算流速,如说明书附图1所示。这是一个有压管道的流量测量示意图。超声波换能器A和B为同一声路中的一对换能器,当其中一个用作发射换能器时,另一个则作为接收换能器。当超声波顺流从换能器A发出到换能器B收到所经历的时间则为顺流传播时间Tu,当超声波逆流从换能器B发出到换能器A收到所经历的时间则为逆流传播时间Td。其中为流速与超声波传播路径的夹角,V为平行于轴向的平均流速,C为水中的声速。超声波信号在流体中传播,顺流时传播速度较逆流时传播速度快,相应的其顺流传播时间Tu就较逆流传播时间Td短,从而顺逆流方向声波信号传播时间存在差值(即时差)。时差法超声波流量计就是根据流体流速与时差存在线性关系原理进行测量的,只要准确测定顺逆流时间,就可求出水的流速:如果管道面积为S,进而可以求出管道的瞬时流量:Q=V×S(3)以上采用单声路测流,只要其中一只换能器故障,都无法进行流量测量,采用多声路测流可以弥补这一缺陷,参考说明书附图图2所示,任一测量平面流量计算公式:其中:ωi为权重系数,αi为声道安装高度角,N为一个测量面所采用的声路数,R为管道半径。但时差式多声路超声流量计在长期使用后,或因安装问题经常出现个别声路无法正常工作的情况。而每个声路都由一对超声波换 ...
【技术保护点】
一种基于时差法和多普勒法的超声波测流方法,各条声路由两只超声波换能器构成;其特征是,方法包括以下步骤:步骤一,判断声路是否有效,即声路中的两个超声波换能器是否皆正常,若声路有效,则利用时差法计算声路流速;若声路失效,则转至步骤二;步骤二,判断声路中的两只换能器是否全部损坏,若是则测流结束;若仅有一只换能器损坏,则利用多普勒法通过未损坏的一只换能器进行流速测量,步骤为:2.1)控制换能器发射超声波,超声波声源频率为f
【技术特征摘要】
1.一种基于时差法和多普勒法的超声波测流方法,各条声路由两只超声波换能器构成;其特征是,方法包括以下步骤:步骤一,判断声路是否有效,即声路中的两个超声波换能器是否皆正常,若声路有效,则利用时差法计算声路流速;若声路失效,则转至步骤二;步骤二,判断声路中的两只换能器是否全部损坏,若是则测流结束;若仅有一只换能器损坏,则利用多普勒法通过未损坏的一只换能器进行流速测量,步骤为:2.1)控制换能器发射超声波,超声波声源频率为ft;2.2)待延时时间T后,换能器接收到超声波回波信号,获取超声波回波信号的频率fr,...
【专利技术属性】
技术研发人员:夏洲,朱浩,刘占果,吴健,张大朋,李钦思,韩浩,
申请(专利权)人:南京南瑞集团公司,国网电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。