[发明专利]一种超声波水表自适应计量方法

权利要求书

1.一种超声波水表自适应计量方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在静态流量时多次测量上下游时间和T_total以及实时水温；

S2、计算多次测量的上下游时间和T_total的平均值T_ref，并将平均值T_ref换算到设定水温下的平均值T_ref’；

S3、超声波水表在计量过程中实时测量上下游时间和T_total以及当前水温，并将上下游时间和T_total换算到设定水温下的上下游时间和T_total’；

S4、基于设定水温下的上下游时间和T_total’、设定水温下的平均值T_ref’之间的比较结果对信号接收阈值进行调节。

2.根据权利要求1所述的超声波水表自适应计量方法，其特征在于：S1中在静态流量时多次测量上下游时间和T_total以及实时水温，包括：

校表台设定在恒定温度20℃，装好待校准超声波水表后使流量循环一段时间，待超声波水表管段水温稳定后关闭流量；

测试软件发送测试命令后，超声波水表采样20次上下游时间、上下游时间和T_total以及实时水温。

3.根据权利要求2所述的超声波水表自适应计量方法，其特征在于：所述上下游时间和T_total基于上下游时间计算得到，包括：

设超声波水表中换能器A至换能器B段为上游，换能器B至换能器A段为下游，则上游时间T_AB、下游时间T_BA的计算公式分别为：

上下游时间和T_total的计算公式为：

其中，L为换能器A、换能器B之间的距离，C为声速，V_m为水流轴向流速，为换能器A、换能器B之间的连线与轴向的夹角，由于V_m远小于C，因此T_total＝T_AB+T_BA≈2×L/C。

4.根据权利要求1所述的超声波水表自适应计量方法，其特征在于：S2中计算多次测量的上下游时间和T_total的平均值T_ref，并将平均值T_ref换算到设定水温下的平均值T_ref’，包括：

计算20次采样中上下游时间和T_total的平均值T_ref，根据声速温度曲线将平均值T_ref换算到20℃水温下的平均值T_ref’，并将平均值T_ref’作为参考数值保存至MCU中。

5.根据权利要求1所述的超声波水表自适应计量方法，其特征在于：S3中将上下游时间和T_total换算到设定水温下的上下游时间和T_total’，包括：

基于当前水温将上下游时间和T_total换算到20℃水温下的上下游时间和T_total’。

6.根据权利要求1所述的超声波水表自适应计量方法，其特征在于：S4中基于设定水温下的上下游时间和T_total’、设定水温下的平均值T_ref’之间的比较结果对信号接收阈值进行调节，包括：

当上下游时间和T_total’－平均值T_ref’大于一个波形周期时，则判断往后错了一个波形，并将信号接收阈值调小1mV，直至上下游时间和T_total’－平均值T_ref’在设定范围内，且测量脉宽符合设定值时结束；

当平均值T_ref’－上下游时间和T_total’大于一个波形周期时，则判断往前错了一个波形，并将信号接收阈值调大1mV，直至平均值T_ref’－上下游时间和T_total’在设定范围内，且测量脉宽符合设定值时结束。