[发明专利]一种无温度传感器的超声水表温度修正方法

说明书

本发明公开了一种无温度传感器的超声水表温度修正方法，包括以下步骤:测量若干温度下分别对应的超声波飞行时间；判断不同飞行时间是否在合理的飞行时间内；根据若干不同温度对应的水中声速和飞行时间建立各温度对应的飞行时间倒数和声速的散点图、分段修正曲线及曲线方程；计算得到平均飞行时间；根据曲线方程计算得到测量声速；建立超声波在水中的声速和温度的拟合曲线；获得对应的流体温度。本发明无需温度传感器即可获得准确的流体温度；提高了超声水表温度补偿的准确性；可准确获取水中不同温度对应下的声速，从而提高了时差法超声水表的测量精度；同时，扩大了超声水表对不同超声流量传感器的使用兼容性，降低了超声水表的硬件成本。

技术领域

本发明属于超声波流量检测技术领域，尤其涉及一种无温度传感器的超声水表温度修正方法。

背景技术

超声波水表是一种全电子式仪表，通过检测超声波束在水中的顺逆流飞行时间因速度差异产生时差得出水的流速计算出流量。由于超声波在水中的传播速度受温度影响较大，管道内流体流态也受温度影响，因此准确测量管道内流体温度对超声水表的计量起着至关重要的作用。

目前大多超声水表在测量流体温度时都是使用温度传感器，此方法的弊端在于，温度传感器对流体的温度测量准确性和实时性均不高。本发明所述的无温度传感器超声水表，仅利用超声流量传感器在水中的飞行时间即可得出水的温度，由于温度不同时超声波流量传感器的特性会有所不同，声电转换时间也会发生改变，因此依据超声流量传感器测量飞行时间得出流体温度时不能准确反映流体温度，这将导致超声水表测量精度下降，温度补偿准确性不高。因此为提高超声水表的测量精度和温度补偿准确性，需要对无温度传感器的超声水表温度进行修正。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种无温度传感器的超声水表温度修正方法，解决了无温度传感器超声水表测量精度下降、温度补偿准确性不高的问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种无温度传感器的超声水表温度修正方法，包括以下步骤:

S1：将超声水表置于流量检测台，设置超声水表管段中的水流静止且满管，设定水温为若干温度temp1、temp2...tempn，并测量若干温度下对应的超声波飞行时间T1、T2...Tn；

S2：判断T1，T2...Tn是否在合理的飞行时间A～B内，若在此范围内，则证明该表整体性能合格，执行S3；若不在此范围内，则证明该表存在隐患，进行修整；

S3：根据temp1、temp2...tempn温度对应的水中声速C1，C2…Cn和飞行时间T1，T2…Tn，建立各温度对应的飞行时间倒数和声速的散点图、分段修正曲线及曲线方程；

S4：测量超声波在任一温度点流体中的顺逆流飞行时间T_α和T_β，计算得到平均飞行时间T_αβ；

S5：根据S3得出的分段修正曲线f1、f2…fn，找出T_αβ所在修正曲线，根据S3中曲线方程得到对应的T_αβ′和T_αβ，计算得到测量声速C′；

S6：根据温度与水中声速对照表，建立超声波在水中的声速C和温度的拟合曲线H；

S7：根据S5计算得出的C′及S6建立的拟合曲线H，获得对应的流体温度。

进一步地，所述S3中通过如下方式得到散点图、分段修正曲线及曲线方程：

a、根据水中的声速C1，C2…Cn和飞行时间T1，T2…Tn，得到一系列散点，并建立散点图；

b、根据散点图，通过线性、分段拟合的方式建立飞行时间T的倒数和声速C的修正曲线f1、f2…fn；