[发明专利]超声波热量表表体及其三维反射面位置参数的确定方法

权利要求书

1. 一种超声波热量表表体，包括一用于进行流量测量的水平放置的测量管，以及分别用于向测量管内流动液体发射或接收超声波的两个换能器，其中两个换能器固定在测量管管体顶部的管壁上，其特征在于所述测量管为方形管道，测量管底面内壁上设有两个位置分别与两个换能器相对应的三维反射面，测量管的两个侧面内壁以及顶面内壁上分别设有一个反射壁面，使用于发射超声波的换能器发射的超声波依次经过三维反射面、侧壁反射壁面、顶壁反射壁面、另一侧壁反射壁面、另一三维发射面的反射后进入用于接收超声波的换能器。

2.一种根据权利要求1所述的超声波热量表表体的三维反射面位置参数的确定方法，其特征在于包括以下步骤；

步骤1：建立三维反射面空间平面方程的数学模型，以方形管道中用于发射或接收超声波的换能器的超声波中心声道和位置与该换能器相对应的三维反射面的交点为原点0（X₀，Y₀，Z₀），以该换能器的发射或接收声道线与其反射声道线的夹角的角平分线ON为该三维反射面的法线，设N点的坐标为N(A、B、C)，则N(A、B、C)点为法线ON与流体流向方向的左侧反射壁面的交点，

设L为发射或接收换能器的中心距，M和N分别为矩形管道横截面边长，即                                                 ，且三维反射面4通过三维直角坐标系原点O（X₀，Y₀，Z₀），其法线ON的方向数为：

则用点法式获得表示三维反射面4的空间平面方程，即将A，B，C代入下式（1）中：

A(X-X₀)+B(Y-Y₀)+C(Z-Z₀)=0 (A,B,C不同时等于零)---- ---(1)

求得三维反射面空间平面方程的数学模型为：

 ------------------(2)

步骤2：根据所得数学模型，计算该三维反射面法线的各方向角度数，即可确定该三维反射面的位置参数：

三维反射面4法线ON的方向余弦为：

 ---------------(3)

 ---------------(4)

 ----------------(5)

式（3）、（4）、（5）中的夹角a、b、c  ,分别为所求三维反射面的法线ON与三维坐标X、Y、Z轴的夹角，称之为ON的方向角，

由上述公式（2）、（3）、（4）、（5）即可确定三维多反射声道的两个三维反射面的位置参数。