用于超声波流量检测的温度检测方法以及超声波流量计量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于超声波流量表设计技术领域，特别涉及一种用于超声波流量检测的温 度检测方法以及超声波流量计量装置。
【背景技术】
[0002] 超声波流量表是利用超声波时差原理，来实现对液体或气体流量进行计量的装 置，与传统的机械式计量表相比，超声波流量计量表具有始动流量低、高计量准确度高、压 损小等优势，正是由于这些优良特性，超声波流量计量表广泛应用于石油、化工、冶金、电 力、给排水等领域。
[0003] 参见图1，超声波流量表的测量原理为：上游端换能器发出超声波信号，经过顺流 传输时间tl后被下游端换能器接收；下游端换能器发出超声波信号，经过逆流传输时间t2 后被上游端换能器接收，由于超声波在顺流和逆流中的速度不同，通过比较时间tl、t2的 差值，就能换算出流体的速度，对于传统的U型反射路线来说，具体运算过程是：
【主权项】
1. 一种用于超声波流量检测的温度检测方法，其特征在于： (a) 将计量管段内通入待测流体； (b) 从第一换能器（21)发射超声波信号至第二换能器（22)，记录顺流/逆流传输时间 tl/t2 ； (c) 紧接着从第二换能器（22)发射超声波信号至第一换能器（21)，记录逆流/顺流传 输时间t2/tl ; (d) 所述顺流传输时间
、逆流传输时间
，其中，η为超声波在计量管段内部反射路径的段数，Θ为每段反射路径与计 量管段轴向的非钝角夹角，Cf为声速，Vm为流体流速；将tl与t2相加得到：
进而忽略每项分母 中的V=cos反得到
_，所述为tl和t2的平均值，从而获取声速
(e) 根据声速(^与温度的固定函数关系求出温度值。
2. 根据权利要求1所述的温度检测方法，其特征在于：根据计量管段的具体反射路径 确定tl和t2的具体计算公式。
3. 根据权利要求2所述的温度检测方法，其特征在于：在U型反射路径条件下，垂直传 输距离为H，水平传输距离为L2,（b)步骤中，（c)步骤中，（d)步骤中数据处理方法为：， 忽略Vm即可得出。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的温度检测方法，其特征在于：所述流体温度值 不高于70°C。
5. -种能够实现权利要求1中所述温度测量方法的超声波流量计量装置，包括 计量管段1，所测流体流过该计量管段； 一对收发一体式超声波换能器（21、22)，安置在计量管段1上，能够实现超声波顺流和 逆流传输； 传输时间检测模块，用于对上述一对超声波换能器实现的顺流和逆流传输时间进行检 测； 数据处理模块，用于对传输时间检测模块和温度检测模块获取的时间和温度数据进行 计算得出流体流量； 温度检测模块，用于获取所测流体实时温度，其特征在于：所述温度检测模块连接至计 量管段上的一对换能器上，根据预先写入其中的运算程序对计量管段中超声波顺流和逆流 传输时间进行计算得出流体温度数据。
6. 根据权利要求5所述的一种超声波流量计量装置，其特征在于：所述传输时间检测 模块、数据处理模块、温度检测模块均设置在电路板（4)上。
7. 根据权利要求6所述的一种超声波流量计量装置，其特征在于：所述电路板上还设 置有主控模块，用于控制传输时间检测模块、数据处理模块、温度检测模块的运行时序。
8. 根据权利要求7所述的一种超声波流量计量装置，其特征在于：所述主控模块上还 连接有数据接口，用于将流量信息采用无线或有线方式传输至外部接收端。
9. 根据权利要求5至8中任一项所述的一种超声波流量计量装置，其特征在于：所测 流体温度不高于70 °C。
【专利摘要】本发明属于超声波流量表设计技术领域，特别涉及一种用于超声波流量检测的温度检测方法以及不使用温度传感器的超声波流量计量装置。该方法通过测量两个超声波换能器在顺流、逆流状态下传输时间进行数据处理即可获取声速Cf，再根据声速Cf与温度的固定函数关系求出温度值。采用上述数据处理方法以及与之对应的流量计量装置获取流体温度，误差能够控制在计量精度范围内，不需要在计量管段上设置温度传感器，显著简化超声波流量计量装置并克服塑料管段的低导热性带来的计量误差。
【IPC分类】G01D21-02
【公开号】CN104729582
【申请号】CN201510099611
【发明人】姜跃炜
【申请人】姜跃炜
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月7日