[发明专利]一种测量管道流体流速的装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种测量管道流体流速的装置及测量方法，测速装置包括声学谐振部分、电学谐振部分和声电转换设备，其中，声学谐振部分包括细长管道和驻波管；细长管道是声学谐振腔，换能器和数字微音器为声电转换设备，电学谐振部分对电信号进行放大和滤波处理，通过测量双向高阶谐振频率偏移来计算流体流速，驻波管结构利用波节波腹的声学特性解决双向谐振回路同时工作互相干扰的问题。本发明使用双向高阶声谐振原理，解决了传统声学测速系统在小口径、低流速管道中测量精度不足的问题，有利于提升小口径管道流速测量精度。

主权项

1.一种采用双向高阶声学谐振原理测量管道流体流速的装置，包括声学谐振部分（1）、电学谐振部分（2）、换能器和数字微音器，这四个部分共同实现连续双频双向正弦谐振，其特征在于：所述声学谐振部分（1）包括细长管道（11）以及安装在所述细长管道（11）两端的正向驻波管（127）和逆向驻波管（128）；所述细长管道（11）从第一正向频率波腹点（123）穿过所述正向驻波管（127），从第一逆向频率波腹点（124）穿过逆向驻波管（128）；所述电学谐振部分（2）包括前端放大模块（5）、滤波选模模块（6）、自动增益控制模块（7）和推挽式功率放大模块（8），所述数字微音器的输出信号连接至所述前端放大模块（5），所述推挽式功率放大模块（8）的输出直接驱动所述换能器；所述换能器包括正向换能器（121）和逆向换能器（122），所述数字微音器包括正向数字微音器（126）和逆向数字微音器（125）；所述正向驻波管（127）的一端安装所述正向换能器（121），且所述正向驻波管（127）中产生的声波传播方向与所述细长管道（11）中流体流动方向（133）一致；所述正向驻波管（127）上还安装所述逆向数字微音器（125），所述逆向数字微音器（125）位于正向频率波节点（129）和第二逆向频率波腹点（130）的重合点；所述逆向驻波管（128）的一端安装所述逆向换能器（122），且所述逆向驻波管（128）中产生的声波传播方向与所述的流体流动方向（133）相反；所述逆向驻波管（128）还安装所述正向数字微音器（126），所述正向数字微音器（126）位于逆向频率波节点（131）和第二正向频率波腹点（132）的重合点。