[发明专利]基于动态网格的声学流量测量的自循环槽体实验平台

说明书

本发明涉及流量计检定领域，是指基于动态网格的声学流量测量的自循环槽体实验平台，解决了现有技术中无法对流量进行有效检测的问题。本发明包括恒位水箱，整流板组，槽体，水泵抽水水箱，循环水泵，基于动态网格的测流系统；所述测流系统包括超声换能器组；微控制器；水位监测装置和自动升降装置；所述自动升降装置上设置有超声换能器；所述超声换能器组、水位检测装置和自动升降装置分别连接微控制器。本发明在现有技术的基础上设置基于动态网格的测流系统，通过动态调整网格的大小与数量、重建算法，重建网格内的流速，提高流速计算的精准度；通过对变化率明显的区域或网格的多超声换能器线路调用和计算，进一步提高流量测量的精准度。

技术领域

本发明涉及流量计检定领域，特别是指基于动态网格的声学流量测量的自循环槽体实验平台。

背景技术

槽体中水流运动是一种非常复杂的自然现象，对于各种作用力存在的情况和它们发展的规律，至今还没有清楚的了解，传统的槽体实验槽的基础设施建设工程庞大、运行维护复杂且成本也较高等问题，但本身也存在诸如流速可调范围小、断面不可调、无法自动更新水源及缺乏智能监测工具等新问题。

为配合整体枢纽布置或研究某些水流问题，需建置槽体实验槽，借助于槽体实验槽观测水流流态，描绘或摄录实验过程中各种水流现象。现有的槽体实验槽大都无法做到高精度的实时流量测量。

传统的槽体实验槽的基础设施建设工程庞大、运行维护复杂且成本也较高、水量损耗巨大、无法实时精准测量流量等问题

亟待出现一种结构简单、测量精准的新型实验装置。

发明内容

本发明提出基于动态网格的声学流量测量的自循环槽体实验平台，解决了现有技术中无法对流量进行有效检测的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：基于动态网格的声学流量测量的自循环槽体实验平台，包括保证出水量恒定的恒位水箱，整流板组，槽体，保证装置水循环的水泵抽水水箱，控制出水的循环水泵，基于动态网格的测流系统；所述测流系统包括设置于待测槽体两侧、均匀分布于槽体深度方向的超声换能器组；用于控制和运算的微控制器；水位监测装置和自动升降装置；所述自动升降装置上设置有超声换能器；所述自动升降装置设置于槽体两侧超声换能器组垂直方向，与槽体水面平行；所述超声换能器组、水位检测装置和自动升降装置分别连接微控制器。

进一步地，所述槽体底部还设置有超声换能器，所述超声换能器与设置于自动升降装置上的超声换能器平行设置。

优选地，所述设置于自动升降装置和槽体底部的超声换能器不少于两个。

进一步地，还包括用于测量流量的二维超声波流量计。

本发明公开的基于动态网格的声学流量测量的自循环槽体实验平台，在现有技术的基础上设置基于动态网格的测流系统，通过动态调整网格的大小与数量，通过重建算法，重建每一个网格内的流速的平均流速，提高流速计算的精准度；通过对变化率明显的区域或网格的多超声换能器线路调用和计算，进一步提高流量测量的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：超声换能器布置图；

图2：声波传输路径与网格划分图；

图3：动态变化后声波传输路径与网格划分图。

具体实施方式