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CN102023038B - 一种管道流量的超声波测量方法 - Google Patents

一种管道流量的超声波测量方法 Download PDF

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CN102023038B
CN102023038B CN2009103074237A CN200910307423A CN102023038B CN 102023038 B CN102023038 B CN 102023038B CN 2009103074237 A CN2009103074237 A CN 2009103074237A CN 200910307423 A CN200910307423 A CN 200910307423A CN 102023038 B CN102023038 B CN 102023038B
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CN
China
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flow
pipeline
ultrasonic wave
ultrasonic
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CN2009103074237A
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杨华
夏勇
谢泰平
王文青
黄超军
周睿
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Guizhou Aerospace Kaishan Petroleum Instrument Co Ltd
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Guizhou Aerospace Kaishan Petroleum Instrument Co Ltd
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Abstract

本发明公开的是一种管道流量的超声波测试方法，该方法在测试时，首先控制堵流机构(2)处于非堵流状态，并测试从换能器(1)发射超声波经堵流机构(2)反射后换能器(1)接收到超声波的时间；然后控制堵流机构(2)处于堵流状态，并测试从换能器(1)发射超声波经堵流机构(2)反射后换能器(1)接收到超声波的时间，并根据超声波的传播速度和换能器(1)到堵流机构(2)的反射端面的距离以及管道(3)的内径即可计算出管道内流量。本发明仅用一个换能器来测试管道流量流量，不但测试操作简单、降低了成本，而且提高了测试的精度和准确度。

Description

一种管道流量的超声波测量方法
技术领域
本发明涉及一种流量检测方法，特别是一种管道流量的超声波测试方法。
背景技术
随着超声波技术的应用越来越成熟，超声波流量计广泛应用于各领域，得到了快速的发展！然而，目前市场上应用的超声波流量计均采用两个换能器来测流量，由于换能器制造工艺的局限，造成两个换能器之间的差异，最终导致流量测试的误差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种管道流量的超声波测试方法。该方法仅用一个换能器来测试流量，使超声波测试流量变得简单，同时也可提高测试的精度。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案：一种管道流量的超声波测试方法。该方法采用一个换能器和一个堵流机构来测量流量，测试时，首先控制堵流机构处于非堵流状态，并测试从换能器发射超声波经堵流机构反射后换能器接收到超声波的时间t1；然后控制堵流机构处于堵流状态，并测试从换能器发射超声波经堵流机构反射后换能器接收到超声波的时间t2；根据超声波的传播速度c和换能器到堵流机构的反射端面的距离L以及管道的内径d即可计算出管道内流量q，其计算公式为：
Figure G200910307423720090922D000011
其中
Figure G200910307423720090922D000012
Δt＝t1-t2，π＝3.14，v为管道内介质的流动速度。
上述的管道流量的超声波测试方法中，所述换能器和堵流机构是被分别安装在管道的两端。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明仅用一个换能器来测试管道流量流量，不但使超声波测试流量变得简单、降低了成本，而且克服了现有技术中采用两个换能器进行测试时存在的误差过大问题，提高了测试的精度和准确度。
附图说明
图1是本发明的测试过程示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1。如图1所示，它采用一个换能器1和一个堵流机构2来测量流量，换能器1和堵流机构2被分别放置在管道3的两端。换能器1也称有源传感器，主要用于实现电能和声能的可逆转换。测试时，首先控制堵流机构2处于非堵流状态，并测试从换能器1发射超声波经堵流机构2反射后换能器1接收到超声波的时间t1；然后控制堵流机构2处于堵流状态，并测试从换能器1发射超声波经堵流机构2反射后换能器1接收到超声波的时间t2。假设超声波的传播速度为c，管道内介质的流动速度为v，换能器1到堵流机构2的反射端面的距离为，换能器1的电声转换和声电转换的延迟为τ(受环境影响)，则在：
a)堵流机构处于非堵流情况下，
b)堵流机构处于堵流情况下，      (2)
Figure G200910307423720090922D000022
式得到：
Figure G200910307423720090922D000023
从而得到
Figure G200910307423720090922D000024
根据超声波的传播速度c和换能器1到堵流机构2的反射端面的距离L以及管道3的内径d即可计算出管道内流量q，其计算公式为：
Figure G200910307423720090922D000025
其中
Figure G200910307423720090922D000026
Δt＝t1-t2，π＝3.14，v为管道内介质的流动速度。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1. 一种管道流量的超声波测试方法，它采用一个换能器（1）和一个堵流机构（2）来测量流量，其特征在于：测试时，首先控制堵流机构（2）处于非堵流状态，并测试从换能器（1）发射超声波到超声波经堵流机构（2）反射后被换能器（1）接收到的时间                                                
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；然后控制堵流机构（2）处于堵流状态，并测试从换能器（1）发射超声波到超声波经堵流机构（2）反射后被换能器（1）接收到的时间
Figure 485485DEST_PATH_IMAGE002
；根据超声波的传播速度
Figure DEST_PATH_IMAGE003
和换能器（1）到堵流机构（2）的反射端面的距离
Figure 589576DEST_PATH_IMAGE004
以及管道（3）的内径
Figure DEST_PATH_IMAGE005
即可计算出管道内流量
Figure 306997DEST_PATH_IMAGE006
，其计算公式为：，其中
Figure 892086DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为管道内介质的流动速度。
2.根据权利要求1所述的管道流量的超声波测试方法，其特征在于：所述的换能器（1）和堵流机构（2）被分别安装在管道（3）的两端。
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