[发明专利]一种超声波流量测量方法及装置

权利要求书

1.一种超声波流量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：测量顺流相位差与逆流相位差，获得顺流相位差Φ_{frac_d}与逆流相位差Φ_{frac_u}；

S102：进行顺流测量或逆流测量，利用同一频率，在发射端只发射若干个周期的信号，接收端经过延时后得到相应的延时信号；

S103：利用延时估计算法计算所述顺流测量时的延时估计值t_s、所述逆流测量时的延时估计值t_u；

S104：根据所述步骤S103计算得到的t_s、t_u，求取得到顺流模糊数Int_d以及逆流模糊数Int_u；

S105：根据所述步骤S104得到的顺流模糊数Int_d以及逆流模糊数Int_u，求取顺流整体相位和逆流整体相位；

所述步骤S104中：通过以下公式计算所述顺流模糊数Int_d：Int_d＝[t_s·f]_0.5；通过以下公式计算所述逆流模糊数Int_u：Int_u＝[t_u·f]_0.5；上述公式中，f为侧音频率；

所述步骤S105中，根据以下公式求取所述顺流整体相位Φ_d：

Φ_d＝Int_d×360+Φ_{frac_d}；根据以下公式求取所述逆流整体相位Φ_u

Φ_u＝Int_u×360+Φ_{frac_u}。

2.根据权利要求1所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述步骤S101中采用连续波的方法测量所述顺流相位差与所述逆流相位差。

3.根据权利要求1所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述步骤S102中，所述发射端发射的信号最大周期数N_max满足：

N_max＜L/fC，

其中，L为流量计中管道长度；C为声波在静止流体中的传播速度；f为侧音频率。

4.根据权利要求3所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述步骤S102中，所述若干个周期为10～50。

5.根据权利要求1所述的超声波流量测量方法，其特征在于，利用互相关或广义互相关延时估计算法计算所述顺流测量时的延时估计值t_s、所述逆流测量时的延时估计值t_u。

6.根据权利要求1所述的超声波流量测量方法，其特征在于，采用1MHz的信号激励时，t_s＝1.3246×10^-4s，t_u＝1.3424×10^-4s，所述步骤S104中：

通过以下公式计算所述顺流模糊数Int_d：

Int_d＝[t_s·f]_0.5＝[1.3246×10^-4×1×10⁶]＝132；

通过以下公式计算所述逆流模糊数Int_u；

Int_u＝[t_u·f]_0.5＝[1.3424×10^-4×1×10⁶]＝134；

上述公式中，f为侧音频率。