[发明专利]一种基于时差法的超声波气体流量计时间差测量方法

权利要求书

1.一种基于时差法的超声波气体流量计时间差测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采集顺流方向超声波回波信号X₁(k)和逆流方向超声波回波信号X₂(k)；利用超声波传感器检测顺、逆流方向的超声波回波信号；

步骤2：搜索顺、逆流方向超声波回波信号X₁(k)、X₂(k)的有效极大值点，并选择顺、逆流方向超声波回波信号有效极大值点中的第3个极大值点p₁、p₂所对应的时间t₁、t₂做为顺、逆流方向超声波由发送到接收的传播时间；以X(k)代表X₁(k)或X₂(k)，以p代表p₁或者p₂，t代表t₁或t₂，步骤2具体包括：

步骤2.1：设置阈值T，窗口宽度WID，数据长度n，初始循环变量k；

步骤2.2：k＝k+1，当X(k)＞T时，在k到k+WID的窗口范围内搜索超声波回波信号的最大值点，记下最大值点的位置，即是所找的第一个有效极大值点；所述窗口宽度WID取超声波回波信号的1/2周期；

步骤2.3：按照步骤2.2继续搜索，直到搜索到k＞n-WID-1为止，停止搜索，即找到超声波回波信号的所有有效极大值点；

步骤2.4：选择该超声波回波信号有效极大值点中的第3个极大值点所对应的时间，即第三个极大值点p的位置乘以采样时间T_s，作为顺流或逆流方向超声波由发送到接收的传播时间t，t＝p×T_s；

步骤3：计算顺、逆流方向超声波时差Δt，

步骤4：计算管道中流体的流速v_t，其中，D为管道直径，θ为超声波换能器与管道法线之间的夹角；

步骤5：计算管道中流体的体积流量q_v，其中，K为线流速转化为面流速的补偿系数。

2.根据权利要求1所述的基于时差法的超声波气体流量计时间差测量方法，其特征在于，利用高速ADC以一定的采样频率f_s对超声波回波信号进行采集；f_s＞(10～20)f，f为超声波回波信号的频率。

3.根据权利要求1所述的基于时差法的超声波气体流量计时间差测量方法，其特征在于，初始循环变量k＝0。