一种超声波测速方法及系统技术方案

本发明专利技术属于超声波测量技术领域，具体涉及一种超声波测速方法及系统，包括：获取超声波测量待测流体流速时采样得到的顺流数据和逆流数据；分别依据顺流数据和逆流数据计算得到对应的飞行时间；依据对应的飞行时间计算得到流体速度；飞行时间的计算方法包括：依据获取的数据提取相应的包络信息，并确定对应的包络峰值；依据包络峰值设定多个电压阈值；将获取的数据分别与多个电压阈值进行比较，以得到满足条件的多个阈值点；在多个阈值点中选取两个阈值点确定出一条直线，获取直线与时间轴的交点处的时间值，确定多个时间值，求取多个时间值的均值，即得到相应的飞行时间。由此，本发明专利技术解决了现有技术测量的流体流速精确度低的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波测速方法及系统


[0001]本专利技术属于超声波测量
，具体涉及一种超声波测速方法及系统。

技术介绍

[0002]超声波运用于流体速度测量是目前常用的技术之一，使用超声波进行流体速度测量相比于波束偏移法、相关法、多普勒效应法，超声波测量流速时受条件的限制比较小。比如，波束偏移法采用3个换能器，第一换能器和第二换能器的距离要等于第一换能器和第三换能器的距离。第一换能器沿垂直管轴线方向发射超声波，当流体静止时，第二换能器和第三换能器接收到的信号强度相同；当有流速时，第二换能器和第三换能器接收到的信号强度会随流速的改变而发生改变，通过第二换能器和第三换能器测量的能量差，可实现流量的测量。该波束频移法受换能器灵敏度、信号强度的影响比较大，而且在低流速时，灵敏度低，以至于得到的流体速度不准确。再如，多普勒效应法是基于散射原理的基础上进行的，要求流体中必须有固体颗粒或气泡等，导致该波束频移法不能用于气体计量且要求流体中的颗粒或气泡要保持良好的均匀性，否则带来的误差波动会很大，以至于影像流体速度的精确度。
[0003]基于上述原因，目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波测速方法，其特征在于：包括如下步骤：获取超声波测量待测流体流速时采样得到的顺流数据和逆流数据；分别依据顺流数据和逆流数据计算得到对应的飞行时间；依据顺流数据对应的飞行时间和逆流数据对应的飞行时间计算得到流体速度；所述飞行时间的计算方法包括以下步骤：1)依据获取的数据，提取相应的包络信息，并确定对应的包络峰值；2)依据所述包络峰值设定C个电压阈值，C≥2；将获取的数据分别与C个电压阈值按照如下条件进行比较，以得到满足所述条件的多个阈值点：V(k)≤V
i
<V(k+1)其中，V
i
表示阈值点的电压值，i∈[1,C]，V(k)表示数据中的一点，V(k+1)表示V(k)的下一个数据点，k∈[0,N
‑
1]，N为数据采样长度；3)依据所述多个阈值点中任两个阈值点所在的直线与时间轴的交点确定多个时间值，依据多个时间值确定相应的飞行时间。2.根据权利要求1所述的超声波测速方法，其特征在于：在步骤2)中依据所述包络峰值设定C个电压阈值时采用如下公式进行设定：V
i
＝η*Mval其中，Mval表示包络峰值，10％≤η≤60％。3.根据权利要求1所述的超声波测速方法，其特征在于：C∈[5，10]。4.根据权利要求1所述的超声波测速方法，其特征在于：步骤3)中依据所述多个阈值点中任两个阈值点所在的直线与时间轴的交点确定多个时间值时，需要确定阈值点中电压值对应的时间值，且采用线性插值法计算得到所述电压值对应的时间值。5.根据权利要求1～4任一项所述的超声波测速方法，其特征在于：在步骤1)中提取相应的包络信息之后，还需对所述包络信息进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维国，方帅兵，李敬宁，汪政伟，谷雨，曹灿，
申请(专利权)人：新开普电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：