專利名稱：用于超聲波流量檢測(cè)中檢測(cè)超聲波傳播速度的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體流量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于在時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波聲速的方法及裝置。
背景技術(shù)：
超聲波流量測(cè)量技術(shù)是一種利用超聲波信號(hào)在流體中傳播時(shí)流體的流速信息來測(cè)量流體流量的測(cè)量技術(shù)，它具有非接觸式測(cè)量、測(cè)量精度高、測(cè)量范圍寬、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理，目前時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)裝置大致可分為時(shí)差法、頻差法、波束偏移法、多普勒法等類型，其中應(yīng)用最廣泛的基于時(shí)差法的流量檢測(cè)裝置。事實(shí)上，因?yàn)槌暡ㄐ盘?hào)在流體介質(zhì)中與靜態(tài)介質(zhì)相比，順流時(shí)超聲波信號(hào)的傳
播速度增加，傳播時(shí)間減小，逆流時(shí)超聲波信號(hào)的傳播速度減小，傳播時(shí)間增加，從而使得
順逆流方向超聲波信號(hào)的傳播時(shí)間存在時(shí)間差。而時(shí)差法超聲流量計(jì)就是根據(jù)流體介質(zhì)的
流速與時(shí)間差存在線形關(guān)系原理進(jìn)行測(cè)量的，因此只要準(zhǔn)確測(cè)定順流時(shí)間和逆流時(shí)間，根
據(jù)流體介質(zhì)的流速與順流時(shí)間和逆流時(shí)間的線形關(guān)系，可以求出流體介質(zhì)的流速，進(jìn)而求
出待測(cè)氣體的流量。如在申請(qǐng)公布號(hào)為CN101886939A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)中公開了一種
時(shí)差法超聲流量計(jì)，該超聲流量計(jì)包括測(cè)量管，在測(cè)量管的管段上沿測(cè)量管軸向、且呈對(duì)射
結(jié)構(gòu)布置有兩個(gè)收發(fā)一體、且相互交替地對(duì)應(yīng)作為發(fā)射元件和接收原件的兩個(gè)超聲波換能
器，記時(shí)間差為At，
權(quán)利要求
1.一種用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的方法，其特征在于，包括如下步驟 ①、在時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中所用的測(cè)量管上連通靜速管，使待測(cè)氣體在流過測(cè)量管的布置有超聲波換能器組的管段時(shí)自由擴(kuò)散到靜速管中，該靜速管上布置有向靜速管中發(fā)射并接收超聲波的超聲波換能器； ②、根據(jù)靜速管上超聲波換能器的布局獲得超聲波在靜速管中傳播的聲程，由靜速管中的超聲波換能器發(fā)射并接收超聲波以獲得超聲波在聲程中的實(shí)際傳播時(shí)間，由聲程除以超聲波在靜速管中的實(shí)際傳播時(shí)間即可得到超聲波傳播速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的方法，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器的布局為所述靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個(gè)，所述靜速管上的兩個(gè)超聲波換能器中的其中一個(gè)為發(fā)射元件、另一個(gè)為接收元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的方法，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器的布局為所述靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個(gè)，所述靜速管上的兩個(gè)超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)、且相互交替地對(duì)應(yīng)作為發(fā)射和接收元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的方法，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器的布局為所述靜速管上的超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)，所述靜速管上的呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)的超聲波換能器布置在靜速管軸向一端，在靜速管軸向另一端布置有用于反射從超聲波換能器中發(fā)射的超聲波的反射部。
5.一種用于實(shí)施例如權(quán)利要求I所述方法的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的裝置，其特征在于，包括使用時(shí)固連在時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中所用的測(cè)量管上、并與測(cè)量管的布置有超聲波換能器組的管段相連通以供該管段中流過的待測(cè)氣體自由擴(kuò)散的靜速管，在靜速管上布置有向靜速管中發(fā)射并接收超聲波以用于測(cè)量超聲波傳播速度的超聲波換能器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的裝置，其特征在于，所述的靜速管通過擴(kuò)散管與測(cè)量管相連通，所述擴(kuò)散管與所述的測(cè)量管上設(shè)有超聲波換能器組的管段相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的裝置，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個(gè)，所述靜速管中的兩個(gè)超聲波換能器中的其中一個(gè)為發(fā)射元件、另一個(gè)為接收元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的裝置，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器在靜速管軸向兩端布置有兩個(gè)，所述靜速管中的兩個(gè)超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)、且相互交替地對(duì)應(yīng)作為發(fā)射和接收元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的裝置，其特征在于，所述的靜速管上的超聲波換能器呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)，所述靜速管中的呈收發(fā)一體結(jié)構(gòu)的超聲波換能器布置在靜速管軸向一端，在靜速管軸向另一端布置有用于反射從超聲波換能器中發(fā)射的超聲波的反射部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的方法及裝置，該方法中使待測(cè)氣體在流過測(cè)量管的布置有超聲波換能器組的管段時(shí)自由擴(kuò)散到靜速管中，該靜速管上布置有向靜速管中發(fā)射并接收超聲波的超聲波換能器，根據(jù)靜速管上超聲波換能器的布局獲得超聲波在靜速管中傳播的聲程，由靜速管中的超聲波換能器發(fā)射并接收超聲波以獲得超聲波在聲程中的實(shí)際傳播時(shí)間，由聲程除以超聲波在靜速管中的實(shí)際傳播時(shí)間即可得到超聲波傳播速度。本發(fā)明所提供的用于時(shí)差法超聲波流量檢測(cè)中在線檢測(cè)超聲波傳播速度的方法及裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波傳播速度的在線檢測(cè)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01F1/66GK102829830SQ20121030302
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者趙彤凱, 李波, 郭晨偉, 黎智, 黃理瑞 申請(qǐng)人:鄭州光力科技股份有限公司