[发明专利]一种提高时差式超声波流量计精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到提高时差式超声波流量计测量精度的技术，特别是利用了时差式超声波流量计正逆向传播时间分配的平衡方法，通过在静水条件下的声路流速的调零，实现提高时差式超声波流量计测量精度的目的。

背景技术

对于安装于用户管道或大口径的时差式超声波流量计，流量测量的精度与换能器的安装精度密不可分，特别是各声路的换能器要尽可能的对准，根据时差式超声波流量计的工作原理，在静水条件下，同一声路上超声波正逆向的传播时间应该相等，正逆向时间差为零，声路流速也为零，此时测得的流量也为零，如果同一声路上的换能器没有对准，在静水条件下，同一声路上超声波正逆向传播的时间差不为零，声路也会有一个小的流速值，此时流量计就出现一个不应该有的小流量，因此正常测流时的流量值必然叠加了这个小流量，影响测流精度。目前通常限定最小流量的方法，在静水条件下屏蔽这个小流量，但在动水条件下，小流量仍然叠加到正常流量之上，形成测量误差。对时差式超声波流量计使用中的检定，可以采用声速检定法，如果由于静水条件下同一声路上超声波正逆向传播的时间差不为零，测量的声速也必然出现误差，造成设备的检定精度的下降。所以，应该根据时差式超声波流量计的工作原理，采用必要的方法和技术手段，消除静水条件下同一声路上超声波正逆向传播的时间差不为零对精度的影响，提高测量精度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种目的是提供一种通过平衡正逆向传播时间实现时差式超声波流量计调零的方法，实现提高时差式超声波流量计测量精度的目的，具有原理清晰合理、方便可行，提高时差式超声波流量计的测量精度效果明显。

一种利用平衡正逆向传播时间实现时差式超声波流量计调零的方法，实现提高时差式超声波流量计测量精度，其特点在于利用超声波正逆向传播时间的平衡，而总的传播时间基本不变，没有其他负面影响，原理清晰、方便可行，根据图1、具体说明。

具体流程与步骤如图1所示，详述如下：

A.在静水条件下，当上游换能器P1发射超声波时，流量计主机的计时器开始计数，当下游换能器P2接收到该发射信号时停止计数，得到正向计数N1；

B.当下游换能器发射超声波时，流量计主机的计时器开始计数，当上游换能器接收到该发射信号时停止计数，得到逆向计数N2；

C.在静水条件下，理论上声路流速v＝0，此时正逆向时间应相等，即N1＝N2，由于换能器的对准误差，形成正逆向的时间差，实际上N1≠N2，如果N1＞N2，则取ΔN＝N1-N2，当ΔN为偶数时，取正向修正计数为-ΔN/2，正向计数N1’＝N1-ΔN/2，逆向修正计数为+ΔN/2，逆向计数N2’＝N2+ΔN/2，当ΔN为奇数时，令ΔN’＝ΔN±1，取正向修正计数为-ΔN’/2，正向计数N1’＝N1-ΔN’/2，取逆向修正计数为+ΔN’/2，逆向计数N2’＝N2+ΔN’/2；同理，如果N1＜N2，则取ΔN＝N2-N1，当ΔN为偶数时，取正向修正计数为+ΔN/2，正向计数N1’＝N1+ΔN/2，取逆向修正计数为-ΔN/2，逆向计数N2’＝N2-ΔN/2，当ΔN为奇数时，令ΔN’＝ΔN±1，取正向修正计数为+ΔN’/2，正向计数N1’＝N1+ΔN’/2，取逆向修正计数为-ΔN’/2，逆向计数N2’＝N2-ΔN’/2；这样，使N1’＝N2’，而正逆向传播的总计数基本不变，而声路流速v＝0，实现了静水条件下的流量调零。

D.进行流量计算时：

正向传播时间T1＝(N1+正向修正计数)*Δt，

其中：N1——正向传播计数，

      Δt——计数时间间隔；

逆向传播时间T2＝(N2+逆向修正计数)*Δt，

其中：N2——逆向传播计数，

      Δt——计数时间间隔；

则声路流速

v=L2COSθ(1T1-1T2)]]>

其中：L＝声路长