[发明专利]超声波流量计消除温度影响声速的方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波流量计领域，特别是涉及一种气体超声波流量计消除温度影响声速的方法。

背景技术

时差法作为超声波流量计量的主要方法之一，其原理是通过测量超声波信号在流体中顺流传播时间和逆流传播时间之差来计算流速，相对于电磁流量计，超声波流量计量可测量不导电的介质，因此，其应用场合更加广泛。

然而，在超声波流量计测量原理可以发现，超声波在流体中的传播速度是作为已知的常量直接参与计算流速信息，而超声波在流体中的传播速度关于温度和压力的函数，具有明显的非线性特征，会随着温度的变化而改变的。因此，温度变化对流体中声速造成的影响不可忽视，需要一种专门针对超声波流量计，能够消除或大幅度降低温度影响声速的方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超声波流量计消除温度影响声速的方法，用于解决现有技术中超声波流量计在测量时，温度因素对声速的影响，造成的测量误差大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种所述超声波流量计消除温度影响声速的方法，所述超声波流量计包括发射换能器、接收换能器与收发电路，所述超声波流量计消除温度影响声速的方法至少包括：

实时检测所述超声波流量计中的触发信号，其中，所述收发电路包括变压器驱动电路与阈值触发电路，所述触发信号为所述变压器驱动电路发送至所述发射换能器的驱动信号；

当所述阈值触发电路检测到所述触发信号时，驱动所述发射换能器发送超声波信号，并以接收到所述触发信号的时间作为计时的初始点；

当所述接收换能器接收到所述超声波信号时，则以接收到所述超声波信号作为计时的截止点；

根据所述计时的初始点与所述计时的截止点之差，显示所述超声波信号在管道传输的时间。

优选地，所述当所述阈值触发电路检测到所述触发信号时，驱动所述发射换能器发送超 声波信号，并以接收到所述触发信号的时间作为计时的初始点，具体包括：

所述收发电路电路包括阈值触发电路；当所述阈值触发电路检测到所述变压器驱动电路发送的所述触发信号时，将所述触发信号作为所述发射换能器的激励信号，以驱动所述发射换能器发送超声波信号；并以接收到所述触发信号的时间点作为发送超声波信号的计时的初始点。

优选地，所述当所述阈值触发电路检测到所述变压器驱动电路发送的所述触发信号，具体包括：

所述阈值触发电路包括电压比较器，将基准电压连接至所述电压比较器的一个输入端，将所述变压器驱动电路发送的所述驱动信号连接至所述电压比较器的另一个输入端，当所述驱动信号的电压大于基准电压时，所述电压比较器输出高电平信号，则判定检测出超声波流量计中触发信号。

优选地，所述基准电压设置为300mv。

优选地，所述当所述接收换能器接收到所述超声波信号时，则以接收到所述超声波信号作为计时的截止点，具体包括：

所述收发电路中还包括控制器，当所述接收换能器接收到所述超声波信号时，将接收所述超声波信号的时间点发送给所述控制器，所述控制器以该时间点为计时的截止点。

优选地，所述控制器为DSP、PLC、FPGA中的一种或多种。

优选地，所述根据所述计时的初始点与所述计时的截止点之差，显示所述超声波信号在管道传输的时间，具体包括：

所述阈值触发电路将计时的初始点发送至所述控制器，所述接收换能器将计时的截止点发送至所述控制器，所述控制器根据接收的计时的初始点与所述计时的截止点之差，计算所述超声波信号在管道传输的时间，并显示计算的时间结果。

优选地，所述实时检测所述超声波流量计中的触发信号之前，还包括：

在预设的时间内，未检测所述超声波流量计中的触发信号时，发出报警信号通知操作者。

优选地，所述预设的时间为一毫秒。

优选地，所述未检测所述超声波流量计中的触发信号时，发出报警信号通知操作者，具体包括：

在一毫秒内，当所述驱动信号的电压小于300mv的基准电压时，所述电压比较器输出低电平信号，并发出报警信号，以通知操作者。

如上所述，本发明的超声波流量计消除温度影响声速的方法，具有以下有益效果：