[发明专利]监测气体流量，特别是天然气流量的方法和装置

权利要求书

1、用于监测流动气体成分的方法，在该方法中，声振荡施加到气体流动管10的下游和上游，探测所监测声波(L)下行和上行的行进时间(t₁、t₂)，在所说行进时间(t₁、t₂)的基础上，确定声速(C)或表示声速的量，该速度(C)或量主要依赖于所监测气体平均分子量，其特征在于：在该方法中所说声振荡频率，经选择低于某一个极限频率(f₀)，从而使所监测的声波沿测量管的轴向，以平面波行进，探测了所监测声波沿测量管的轴向测量距离(C)的行进时间(t₁、t₂)，该测量距离基本上大于测量管的平均直径(D)，当所说声速(C)或表示声速的量，与予期值的范围(C₁……C₂)不同时，则给出报警信号或其它控制信号。

2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在该方法中所用的测量管是一个环形截面的气流管（10），监测声波的上限频率选作f₀＝（C/1·7·D），其中C是在充满气流管（10）的介质中声音行进速度，D是所说气流管（10）的直径。

3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：选择沿气流管（10）的轴向监测声波上行和下行的行进时间（t₁、t₂）的测量距离L，使得L≈10D

4、按照权利要求1到3中任何一个所述的方法，其特征在于：在该方法中测量了流动气体的温度（T），在所测量的温度的基础上，已换算到某一个参考温度T₀的声速，由公式C0=C(T0/T)]]>来确定，该公式对于理想气体是适用的，其中T＝气体的绝对测量温度，T₀＝所选择的绝对参考温度，C＝所测量的声速，C₀＝换算成参考温度的声速，或通过相应的更实际的公式来计算，当所说的换算的温度（C₀），与其予期范围（C₁……C₂）不同时，就给出一个报警信号或控制信号。

5、按照权利要求1到4中任何一个所述的方法，其特征在于：基于所说的行进时间（t₁、t₂），气体流动速度可以借助于已知的计算公式（4）计算出来，和/或基于上述的流速测量，体积流量（Q）和/或质量流量（M）在已知的计算公式（5）、（6）的基础上可计算出来。

6、按照权利要求1到5中任何一个所述的方法，其特征在于：在该方法中，也测量流动气体的压力（P）。

7、按照权利要求1到6中任何一个所述的方法，其特征在于：在该方法中，基本上是采用同样的装置，测量了所监测气体成分的纯一性，和可从其推导出的流速（V）和/或量（Q、M），在该方法中，长波声波传送到测量管（10）中，而在气体流动中上行和下行的声波信号。采用两个相互分开特定距离（L），连接在测量管（10）上的声探测器（14a和14b）来探测，在测量管中流动气体的流速（V）和声速（C），采用所说信号根据已知计算公式（2）和（4）的极性相关（15;15₁、15₂）而确定，传输进测量管（10）中的声波频率在某一最大值和最小值之间（fmax，fmin）扫描，从两个声探测器（14a、14b）输出的测量信号（f₁（t），f₂（t）），送经一个窄带滤波器（17a、17b）或滤波器系统，所说滤波器（17）的通频带与传输声波的频率扫描，被同步扫描，频率扫描的持续时间和所说滤波器（17）通频带的宽度经过选择，使得在测量时序中，由每一个声波探测器（14a、14b）探测的测量信号，基本上没有衰减地通过其滤波器，同时，也使与滤波器（17）的平均频率完全不同的干扰频率明显地衰减