一种超声波热量表的自诊断方法、控制器及超声波热量表技术

本发明专利技术公开了一种超声波热量表的自诊断方法、控制器及超声波热量表。其中，自诊断方法包括：获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，并计算其平均值以得到基准平均时间；获取前一次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到前次顺流传播时间和前次逆流传播时间；获取本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到本次顺流传播时间和本次逆流传播时间，并计算其平均值以得到目标平均时间；获取本次测量的信号强度值；根据基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正。采用本发明专利技术，具备更强的抗干扰能力，提高测量的准确性。提高测量的准确性。提高测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波热量表的自诊断方法、控制器及超声波热量表


[0001]本专利技术涉及超声波热量表
，尤其涉及一种超声波热量表的自诊断方法、一种控制器及一种超声波热量表。

技术介绍

[0002]超声波热量表是通过超声波的方法测量流量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热能量的仪表。其中，超声波热量表采用时差法对流量进行测量，在测量通道的上游和下游分别安装一只超声波换能器用于超声波信号的发射与接收，由于在顺流和逆流时的传播时间不同，通过测量该时间的差值可计算出流体的流速，然后再通过数据处理换算成流量。
[0003]然而，超声波热量表在实际应用中容易受到偶然因素的干扰、换能器结垢等因素的影响，导致测量准确性下降。其中，“偶然的错波”会使某次测量的超声波在管体中的平均飞行时间比正常飞行时间偏差较大，有些干扰有可能会出现逆流时间比顺流时间还小的情况。其次，“偶然的杂质干扰”会使接收到的超声波信号出现信号弱的情况。此外“换能器结垢”会使接收的超声波信号出现长期的信号弱的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例为了解决偶然因素的干扰、换能器结垢等因素影响测量准确性的技术问题，提供一种超声波热量表的自诊断方法、控制器及超声波热量表，能够对测量结果自行修正，具备更强的抗干扰能力，提高测量的准确性。
[0005]为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术实施例提供了一种超声波热量表的自诊断方法，包括：获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间；计算前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的平均值，以得到基准平均时间；获取前一次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到前次顺流传播时间和前次逆流传播时间；获取本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到本次顺流传播时间和本次逆流传播时间；计算所述本次顺流传播时间和本次逆流传播时间的平均值，以得到目标平均时间；获取本次测量的信号强度值；根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正。
[0006]作为上述方案的改进，所述根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正的步骤包括：根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间和前次逆流传播时间对超声波信号传播时间进行修正；根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正。
[0007]作为上述方案的改进，所述根据所述基准平均时间、目标平均时间、前次顺流传播时间和前次逆流传播时间对超声波信号传播时间进行修正的步骤包括：判断所述基准平均
时间与所述目标平均时间的差值的绝对值是否大于预设时间或所述本次顺流传播时间是否大于所述本次逆流传播时间，判断为是时，将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，判断为否时，执行所述根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正的步骤。
[0008]作为上述方案的改进，在所述判断所述基准平均时间与所述目标平均时间的差值的绝对值大于预设时间的步骤之后，还包括：开始计数以得到第一计数值；判断所述第一计数值是否小于第一基准值，判断为是时，执行所述将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤，判断为否时，输出故障信号。
[0009]作为上述方案的改进，所述根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正的步骤包括：判断所述信号强度值是否小于第一强度值；当所述信号强度值小于所述第一强度值时，开始计数以得到第二计数值，判断所述第二计数值是否小于第二基准值，判断为是时，将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，并重新执行所述获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤，判断为否时，按预设值降低超声波阈值，并重新执行所述获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤。
[0010]作为上述方案的改进，所述根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正的步骤还包括：当所述信号强度值大于或等于所述第一强度值时，判断所述信号强度值是否大于第二强度值；当所述信号强度值大于所述第二强度值时，开始计数以得到第三计数值，判断所述第三计数值是否小于第三基准值，判断为是时，将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，并重新执行所述获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤，判断为否时，按预设值升高超声波阈值，并重新执行所述获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤；当所述信号强度值小于或等于所述第二强度值时，重新执行所述获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤。
[0011]作为上述方案的改进，当所述超声波热量表为外部电源供电型超声波热量表，所述第二基准值和第三基准值均设置为15；当所述超声波热量表为电池供电型超声波热量表，所述第二基准值和第三基准值均设置为7。
[0012]作为上述方案的改进，所述第一基准值大于或等于3。
[0013]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种控制器，包括：基准时间获取模块，用于获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间；基准平均时间计算模块，用于计算前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的平均值以得到基准平均时间；修正时间获取模块，用于获取前一次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到前次顺流传播时间和前次逆流传播时间；目标时间获取模块，用于获取本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到本次顺流传播时间和本次逆流传播时间；目标平均时间计算模块，用于计算所述本次顺流传播时间和本次逆流传播时间的平均值，以得到目标平均时间；信号强度获取模块，用于获取本次测量的信号强度值；修正模块，用于根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正。
[0014]再一方面，本专利技术实施例还提供了一种超声波热量表，其特征在于，包括流量传感
器、温度传感器以及上述的控制器，所述控制器分别与所述流量传感器和温度传感器连接；所述流量传感器包括两个超声波换能器，一超声波换能器设于测量通道的上游，另一超声波换能器设于测量通道的下游。
[0015]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0016]所述自诊断方法在执行时，根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正，其中，设置了超声波信号传输飞行时间的不正常判断、偶然的超声波信号弱判断以及长期的超声波信号强弱判断，具备更强的抗干扰能力，提高测量的准确性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术所提供的超声波热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波热量表的自诊断方法，其特征在于，包括：获取前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间；计算前N次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的平均值，以得到基准平均时间；获取前一次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到前次顺流传播时间和前次逆流传播时间；获取本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，以得到本次顺流传播时间和本次逆流传播时间；计算所述本次顺流传播时间和本次逆流传播时间的平均值，以得到目标平均时间；获取本次测量的信号强度值；根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正。2.根据权利要求1所述的超声波热量表的自诊断方法，其特征在于，所述根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间、前次逆流传播时间和信号强度值对超声波换能器的测量结果和参数进行修正的步骤包括：根据所述基准平均时间、目标平均时间、本次顺流传播时间、本次逆流传播时间、前次顺流传播时间和前次逆流传播时间对超声波信号传播时间进行修正；根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正。3.根据权利要求2所述的超声波热量表的自诊断方法，其特征在于，所述根据所述基准平均时间、目标平均时间、前次顺流传播时间和前次逆流传播时间对超声波信号传播时间进行修正的步骤包括：判断所述基准平均时间与所述目标平均时间的差值的绝对值是否大于预设时间或所述本次顺流传播时间是否大于所述本次逆流传播时间，判断为是时，将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间，判断为否时，执行所述根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正的步骤。4.根据权利要求3所述的超声波热量表的自诊断方法，其特征在于，在所述判断所述基准平均时间与所述目标平均时间的差值的绝对值大于预设时间的步骤之后，还包括：开始计数以得到第一计数值；判断所述第一计数值是否小于第一基准值，判断为是时，执行所述将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测量的顺流传播时间和逆流传播时间的步骤，判断为否时，输出故障信号。5.根据权利要求2所述的超声波热量表的自诊断方法，其特征在于，所述根据所述信号强度值对超声波信号传播时间和超声波阈值进行修正的步骤包括：判断所述信号强度值是否小于第一强度值；当所述信号强度值小于所述第一强度值时，开始计数以得到第二计数值，判断所述第二计数值是否小于第二基准值，
判断为是时，将所述前次顺流传播时间和前次逆流传播时间作为本次测...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓海平，毛祖宾，张民，
申请(专利权)人：广东艾科技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：