[发明专利]一种时差法超声波流量检测方法及装置

权利要求书

1.一种时差法超声波流量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

①、在待测气体流过测量管时，由布置在测量管的管段上的超声波换能器组测量出超声波在管段中顺流传播时的顺流时间t₁及逆流传播时的逆流时间t₂；待测气体在流过测量管的布置有超声波换能器组的管段时自由扩散到静速管中，该静速管上布置有向静速管中发射并接收超声波的超声波换能器，根据静速管上超声波换能器的布局获得超声波在静速管中传播的声程，由静速管中的超声波换能器发射并接收超声波以获得超声波在声程中的实际传播时间，由声程除以超声波在静速管中的实际传播时间即可得到超声波传播速度C_f；

②、将步骤一中所测得的t₁、t₂、C_f代入下述方程中以求得待测流体在测量管中的流速v，进而得到待测流体的流量，

Δt=SCf-v′-SCf+v′---(1)]]>

Δt＝t₂-t₁                            （2）

v′=vf(θ)                            （3）

其中，S为超声波在测量管中传播的声程，v′则是流体介质的流速v在超声波传播方向上的分速度，f(θ)为三角函数，S和f(θ)均根据测量管中超声波换能器组的布局而获得。

2.根据权利要求1所述的时差法超声波流量检测方法，其特征在于，所述的静速管上的超声波换能器的布局为：所述静速管上的超声波换能器在静速管轴向两端布置有两个，所述静速管上的两个超声波换能器中的其中一个为发射元件、另一个为接收元件。

3.根据权利要求1所述的时差法超声波流量检测方法，其特征在于，所述的静速管上的超声波换能器的布局为：所述静速管上的超声波换能器在静速管轴向两端布置有两个，所述静速管上的两个超声波换能器呈收发一体结构、且相互交替地对应作为发射和接收元件。

4.根据权利要求1所述的时差法超声波流量检测方法，其特征在于，所述的静速管上的超声波换能器的布局为：所述静速管上的超声波换能器呈收发一体结构，所述静速管上的呈收发一体结构的超声波换能器布置在静速管轴向一端，在静速管轴向另一端布置有用于反射从超声波换能器中发射的超声波的反射部。

5.一种用于实施如权利要求1所述的检测方法的时差法超声波流量检测装置，包括测量管，在测量管的管段上布置有用于测量超声波在待测气体中顺流传播时的顺流时间及逆流传播时的逆流时间的超声波换能器组，其特征在于，所述的测量管上固连有与测量管上设有超声波换能器组的管段相连通、且供该管段中的待测气体自由扩散的静速管，在静速管上布置有向静速管中发射并接收超声波以用于测量超声波传播速度的超声波换能器。

6.根据权利要求5所述的时差法超声波流量检测装置，其特征在于，所述的静速管通过扩散管与测量管相连通，所述扩散管与所述的测量管上设有超声波换能器组的管段相连通。

7.根据权利要求5或6所述的时差法超声波流量检测装置，其特征在于，所述的静速管上的超声波换能器在静速管轴向两端布置有两个，所述静速管上的两个超声波换能器中的其中一个为发射元件、另一个为接收元件。