[发明专利]用于测量管道中受控介质的体积流率的设备

摘要

提出了一种用于测量管道(1)中受控介质的体积流率的设备。交替向所述第一(2)和第二(3)发射-接收辐射体输送超声振荡。在超声信号已沿流动或反向于流动通过后，利用放大器(8)放大超声信号。利用模拟-数字转换器(9)将信号转换为数字代码并记录在存储器单元(10)中。用于计算沿流动的超声信号发射的时间的单元(13)计算沿流动的超声信号发射的时间。用于计算反向于流动的超声信号发射的时间的单元(14)计算反向于流动的超声信号发射的时间。用于计算沿流动和反向于流动的超声信号发射的时间差的单元(15)计算沿流动和反向于流动的超声信号发射的初始差值。用于计算沿流动和反向于流动的超声信号发射的时间差的附加单元(16)计算沿流动和反向于流动的超声信号发射的更精确的差值。通过使用用于计算沿流动和反向于流动的超声信号发射的时间差的附加单元、施加相关测量方法、以及借助于内插器提高采样率，实现了以高精度确定体积流率。

主权项

一种用于测量管道中受控介质的体积流率的设备，所述设备包括：具有受控介质的所述管道；安装于具有受控介质的所述管道上的第一超声信号发射‑接收辐射体；安装于具有受控介质的所述管道上的第二超声信号发射‑接收辐射体；超声信号源；第一开关板；第二开关板，所述第二开关板的输入端口之一连接至所述第一超声信号发射‑接收辐射体的引脚；控制信号形成器，所述控制信号形成器的第一输出端口连接至所述第二开关板的控制输入端口；超声信号放大器，所述超声信号放大器的输入端口连接至所述第二开关板的输出端口；用于计算沿管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元；用于计算反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元；用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的单元；以及用于确定管道中受控介质的所述体积流率的单元，其特征在于如下事实，即所述设备配备有：数字‑模拟转换器，所述数字‑模拟转换器的第一输入端口连接至所述超声信号源的输出端口，所述数字‑模拟转换器的第二输入端口连接至所述控制信号形成器的第二输出端口，并且所述数字‑模拟转换器的输出端口连接至所述第一开关板的第一输入端口，所述第一开关板的控制输入端口连接至所述控制信号形成器的第一输出端口，所述第一开关板的第一输出端口连接至所述第一超声信号发射‑接收辐射体的引脚，所述第一开关板的第二输出端口连接至所述第二超声信号发射‑接收辐射体的引脚，所述第二超声信号发射‑接收辐射体连接至所述第二开关板的另一输入端口；模拟‑数字转换器，所述模拟‑数字转换器的第一输入端口连接至所述超声信号放大器的输出端口；存储器单元，所述存储器单元的第一输入端口连接至所述模拟‑数字转换器的输出端口，所述模拟‑数字转换器的第二输入端口连接至所述控制信号形成器的第二输出端口，所述存储器单元的第二输入端口连接至所述控制信号形成器的第一输出端口，所述存储器单元的第一输出端口连接至所述用于计算沿管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第一输入端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第二输入端口连接至超声信号源的所述输出端口，并且所述用于计算沿管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第三输入端口连接至所述控制信号形成器的第三输出端口，同时所述存储器单元的第二输出端口连接至用于计算反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第一输入端口，所述用于计算反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第二输入端口连接至所述超声信号源的所述输出端口，并且所述用于计算反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第三输入端口连接至所述控制信号形成器的所述第三输出端口，并且所述存储器单元的所述第一输出端口连接至所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的单元的第一输入端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的单元的第二输入端口连接至所述存储器单元的所述第二输出端口，并且所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的单元的第三输入端口连接至所述控制信号形成器的所述第三输出端口；以及用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第一输入端口连接至所述存储器单元的所述第一输出端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第二输入端口连接至所述存储器单元的所述第二输出端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第三输入端口连接至所述用于计算沿管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第一输出端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第四输入端口连接至所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的单元的第一输出端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第五输入端口连接至所述超声信号源的所述输出端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第六输出端口连接至所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的单元的第二输出端口，所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的第七输入端口连接至所述控制信号形成器的所述第三输出端口，并且所述用于计算沿管道中受控介质的流动和反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射之间的时间差的附加单元的输出端口连接至用于计算管道中受控介质的体积流率的单元的第一输入端口，所述用于计算管道中受控介质的体积流率的单元的第二输入端口连接至所述用于计算反向于管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的输出端口，并且所述用于计算管道中受控介质的体积流率的单元的第三输入端口连接至所述用于计算沿管道中受控介质的流动的超声信号发射的时间的单元的第二输出端口。