时差法超声波流量计精确测量方法

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种时差法超声波流量计精确测量方法。该专利由天津商业大学申请，并于2017年10月3日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种超声波流量计测量领域，尤其涉及一种时差法超声波流量计精确测量方法。

发明背景

时差法超声波流量计的原理是通过两个超声波换能器互相收发超声波信号，测量正程与逆程的超声波飞行时间，然后计算时间的差值来计算流体流速的流量仪表，精确测量正程与逆程的超声波飞行时间是实现时差法超声波流量计精密测量的基础。公知的超声波飞行时间检测测量系统采用直接测量法，即将超声波换能器的激发脉冲作为起始信号，接收到的超声波信号通过换能器转换为电信号，再经过滤波、放大、检波等电路转换为电脉冲，作为终止信号，测量起始信号与终止信号之间的时间即作为超声波的飞行时间。但是，这种检测方法检测到的超声波飞行时间不仅包括有用的真实超声波飞行时间，还包括测量电路的延时，当电路延时被计算到超声波飞行时间之中时，会造成超声波飞行时间检测不够精确，从而影响了时差法超声波流量计的精确度和线性度。

发明内容

本发明是为了解决时差法超声波流量计硬件电路延时引起超声波飞行时间测量精确度不够的问题，提供了一种时差法超声波精确测量方法，以提高时差法超声波流量计的精确度，改善其线性度。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种时差法超声波流量计精确测量方法，包括下述步骤：（1）在无流体流过时，由超声波换能器A发射超声波信号，测量从超声波换能器A发射超声波信号到超声波换能器B直接接收到超声波信号的时间，记为t1；再测量从超声波换能器A发射超声波信号，到超声波换能器A接收到由超声波换能器B反射的超声波信号的时间，记为t2；根据时间t1为超声波飞行时间t与硬件延时时间Δt的和，时间t2为2倍的超声波飞行时间t与硬件延时时间Δt的和，得到硬件延时时间Δt=2t1-t2；（2）在每次测量超声波信号飞行时间时，都将直接测得的时间值减去硬件电路延时时间Δt作为准确的超声波信号飞行时间，再根据时差法原理计算流量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的测量方法通过在无流量时测量的时间数值计算得到硬件延时时间，在有流量正常测量时，将直接测得的时间值减去硬件电路延时时间Δt作为准确的超声波信号飞行时间，所得时间为精确的超声波流量计的信号飞行时间，达到了时差法超声波流量计精确测量的目的，可以有效提高时差法超声波流量计的测量精确度和线性度。