[发明专利]一种利用超声波流量计测量气体流量的方法

权利要求书

1.一种利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)环绕气体管道布置超声波流量计的超声波收发装置，利用超声波收发装置发送穿过气体的超声波，并采集回波信号，依据该回波信号的采样数据计算得到回波信号的最大幅值V₀；

(2)若最大幅值V₀处于幅值范围[V_L,V_H]内，则使用回波信号中第二个波与第一触发阈值V_TH0相交的较小时刻作为超声波的基准时刻，计算超声波的传输时间；将超声波流量计量程内超声波回波信号最大幅值的范围[V_0min,V_0max]划分成多个区间，每个区间范围内的回波信号对应一个第一触发阈值V_TH0；

若最大幅值V₀小于V_L，则利用式V＝A_(x)·V₀计算最大幅值V，使调整后的最大幅值V处于幅值范围[V_L,V_H]内，A_(x)为动态调整幅值增益；将未落入[V_L,V_H]范围的最大幅值调整至落入[V_L,V_H]范围内为标准计算得到A_(x)，若最大幅值已经在[V_L,V_H]范围内，则A_(x)为1；

然后，使用调整后的回波信号中第二个波与第二触发阈值V_TH相交的较小时刻作为超声波的基准时刻，计算超声波的传输时间；

V_H为气体流量达到超声波流量计量程上限时，超声波回波信号的最大幅值与第一裕量的加和；第一裕量的范围为可被正确识别的超声波回波信号的最大幅值的5～10％，

V_L为气体流量达到超声波流量计量程下限时，超声波回波信号的最大幅值与动态调整幅值增益最大值的乘积和第二裕量的差值；第二裕量的范围为可被正确识别的超声波回波信号的最大幅值的5～10％；

(3)利用步骤(2)得到的传输时间计算气体流量。

2.如权利要求1所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，第二触发阈值V_TH的计算方式为：V_TH＝A_(x)·V_TH0。

3.如权利要求1所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，每次流量计量中采集三组回波信号，每组回波信号对应得到一个超声波与气体同向传输的顺向传输时间，和一个超声波与气体反向传输的逆向传输时间。

4.如权利要求3所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，不同组回波信号的传输路径不同，对各组回波信号计算得到的初始气体流速进行加权平均，然后结合管道横截面积得到气体流量。

5.如权利要求1所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，还包括步骤(4)，依据测量气体流量时刻的气体温度和气体压力对所得的气体流量进行修正。

6.如权利要求5所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，还包括步骤(5)，判断所得气体流量是否存在异常，若存在异常，则进行报警，并进行异常情况记录；若不存在异常，则继续测量。

7.如权利要求6所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，还包括步骤(6)，利用无线通讯方式将测得的气体流量、工况数据以及超声波流量计状态发送至管路监测中心。

8.如权利要求7所述的利用超声波流量计测量气体流量的方法，其特征在于，还包括步骤(7)，一次气体流量测量完毕后，超声波流量计进入休眠状态，并在预定时间间隔后自动开始下一次测量。