[发明专利]液体流场的流速测量方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种液体流场的流速测量方法，其特征在于，所述流速测量方法包括：

控制两组超声波探头阵列中每个超声波探头发射超声波信号，并接收各个超声波探头对应的回波信号；两组不同方向的超声波探头阵列设置成不同的载波频率；且每组超声波探头阵列中的超声波探头为相同的载波频率，两组所述超声波探头不平行；

针对一组超声波探头阵列中的任一超声波探头，基于该超声波探头对应的目标时间，对该超声波探头的回波信号进行延迟处理，得到该超声波探头的目标回波信号；所述目标时间为该超声波探头从发射超声波信号到接收回波信号所用的时间；

针对液体流场中的任一散射体，基于与该散射体满足预设位置约束条件的超声波探头的目标回波信号，确定该散射体的回波吸收信号；

针对所述液体流场中的任一散射体，根据该散射体的所述回波吸收信号计算该散射体的多普勒频移，并根据该散射体的多普勒频移计算该散射体的速度；

基于所述液体流场中各个散射体的速度，确定所述液体流场的流速；

针对所述液体流场中的任一散射体，通过以下步骤确定与该散射体满足预设位置约束条件的超声波探头的目标回波信号：

针对一组超声波探头阵列中的任一超声波探头，计算该散射体与该超声波探头之间的垂直距离；

确定该超声波探头和该散射体之间的线段，以及所述线段与所述垂直距离之间的夹角；其中，所述夹角满足声波传播角α，所述声波传播角α的表达式为：

式中，λ为超声波的波长；为声波的传播角；sinc为辛格函数；sinc(x)＝sin(x)/x；D是一个正比于声压的量；D_thersh为一个D的阈值；且最小超声波的波长即最大频率对应的声波传播角α需要满足λ＝λ_min＝c/(f_c+B/2)，其中，f_c为中心频率即最大频率，B为中心频率对应的带宽；

基于所述垂直距离和所述夹角，确定该超声波探头的目标回波信号是否为与该散射体满足预设位置约束条件的超声波探头的目标回波信号；

所述基于所述垂直距离和所述夹角，确定该超声波探头的目标回波信号是否为与该散射体满足预设位置约束条件的超声波探头的目标回波信号，包括：

根据声波传播角α，确定散射体与超声波探头之间的预设垂直距离；其中,所述预设垂直距离为的公式为：

判断该超声波探头与该散射体之间的垂直距离是否大于等于预设垂直距离；其中，判断公式为：

其中，z_s为该散射体的垂直距离；|x_s-x_i|为处于x_s处的超声波探头与相邻的处于x_i处的超声波探头之间的距离；为该散射体与该超声波探头之间的垂直距离；

若是，则确定该超声波探头的目标回波信号为与该散射体满足预设位置约束条件的超声波探头的目标回波信号。

2.根据权利要求1所述的流速测量方法，其特征在于，通过以下方式确定任一超声波探头对应的目标时间：

根据该超声波探头与所述液体流场中的任一散射体之间的第一距离，以及与该超声波探头相邻的超声波探头与该散射体之间的第二距离，得到总距离；

基于所述总距离，以及超声波传播的超声波速度，确定该超声波探头对应的目标时间。

3.根据权利要求1所述的流速测量方法，其特征在于，在所述针对所述液体流场中的任一散射体，基于与该散射体满足预设位置约束条件的超声波探头的目标回波信号，确定该散射体的回波吸收信号之后，所述流速测量方法还包括：

将所述散射体的回波吸收信号进行低频信号的滤波去杂，并基于预设信号补偿强度，对滤波去杂后的所述回波吸收信号进行信号补偿；

所述针对所述液体流场中的任一散射体，根据该散射体的所述回波吸收信号计算该散射体的多普勒频移，包括：

针对信号补偿后的该散射体的所述回波吸收信号，计算该散射体的多普勒频移。