[发明专利]液体超声波流量计的检测方法及检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声波流量计，特别涉及一种适用于管道公称直径大于100的液体超声波流量计的检测方法及检测系统。

背景技术

液体超声波流量计一般采用时差法测量流体流速，基本原理是测量超声波脉冲在顺程流动方向和逆程流动方向中的时间差来反应流速，从而测出管道内液体流量。液体超声波流量计的换能器驱动频率为1MHz，远远高于气体的驱动频率(200K Hz)，更利于采集的波形，测量值更准确。

然而，现有的液体超声波流量计，在测量管道内的流体流量时，测量出的液体流量值不准确。究其原因在于：当液体超声波流量计中使用正常频率发射换能器驱动时，不确定所述管道为空管，由于空管中衰减较大，导致接收换能器接收的正弦波包络信号失真严重，最终，测量出的液体流量值不准确。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液体超声波流量计的检测方法及检测系统，用于解决现有技术中液体流量计在测量管道流速时，无法判断所述管道是否空管以及所述换能器是否故障的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种液体超声波流量计的检测方法，包括：

将所述液体超声波流量计安装在管道上，获取接收换能器的正弦波包络信号，其中，所述正弦波包络信号包含其幅值与频率；

判断所述正弦波包络信号的幅值与频率是否小于预设的触发阈值，当所述正弦波包络信号的幅值与频率，其任意一个小于预设的触发阈值时，增大所述液体超声波流量计中发射换能器的驱动电压，直至所述幅值与所述频率均不小于触发阈值，则判定所述管道为空管；

当增大所述发射换能器的驱动电压，直至驱动电压增到最大时，且所述幅值与所述频率小于触发阈值时，则判定所述换能器故障。

优选地，所述将所述液体超声波流量计安装在管道上，获取接收换能器的正弦波包络信号，具体包括：

获取所述液体超声波流量计中接收换能器接收的超声波脉冲信号，将接收的超声波脉冲 信号进行声电转换，得到电信号；将所述电信号进行数模转换，得到所述正弦波包络信号。

优选地，所述判断所述正弦波包络信号的幅值与频率是否小于预设的触发阈值，还包括：

当所述正弦波包络信号的幅值与频率均不小于预设的触发阈值时，保持所述液体超声波流量计中发射换能器驱动电压。

优选地，所述当增大所述发射换能器的驱动电压，直至驱动电压增到最大时，且所述幅值与所述频率小于触发阈值时，则判定所述换能器故障，具体包括：

增大所述液体超声波流量计中发射换能器的驱动电压，直至所述驱动电压到达其最大值时，且所述正弦波包络信号的幅值与频率小于预设的触发阈值时，判定所述换能器的损坏，并发出报警信号，控制报警装置响起。

优选地，所述检测方法还包括：

根据发射的超声波脉冲信号与接收的超声波脉冲信号之间的时间差，计算所述管道中液体的流量。

本发明的另一目的在于提供一种液体超声波流量计的检测系统，所述检测系统包括：

数字信号处理器，适用于发送测试指令，还适用于判断接收的所述正弦波包络信号的频率与幅值是否小于预设的触发阈值，当所述正弦波包络信号的幅值与频率，其任意一个小于预设的触发阈值时，发送调整指令，直至所述幅值与所述频率均不小于触发阈值，则判定所述管道为空管；

当增大所述发射换能器的驱动电压，且所述幅值与所述频率小于触发阈值时，则判定所述换能器故障；

现场可编程阵列，适用于根据所述数字信号处理器发送的测试指令，发送相应频率与振幅的正弦波参数；

数模转换器，适用于根据所述正弦波参数，输出满足正弦波参数的正弦波信号；

低压驱动电路，适用于接收低压驱动信号，提供8至15V的电压驱动，对所述正弦波信号进行放大；

高压驱动电路，适用于接收高压驱动信号，提供50至65V的电压驱动，对所述正弦波信号进行放大。

优选地，所述检测系统还包括：

发射换能器，适用于将放大的正弦波信号进行电声转换，生成超声波脉冲信号，并发送所述超声波脉冲信号；

接收换能器，适用于获取所述液体超声波流量计中接收换能器的超声波脉冲信号，将接 收的超声波脉冲信号进行声电转换，得到电信号；

模数转换器，适用于将所述电信号进行模数转换，得到所述正弦波包络信号，其中，所述正弦波包络信号包含其幅值与频率