創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——時(shí)差式超聲波熱量表流量誤差修正方法。該專利由湖南威銘能源科技有限公司申請(qǐng)，并于2017年8月1日獲得授權(quán)公告。

　　內(nèi)容說(shuō)明

　　本發(fā)明涉及一種時(shí)差式超聲波熱量表流量誤差修正方法。

　　發(fā)明背景

　　時(shí)差式超聲波流量測(cè)量是超聲波熱量表進(jìn)行流量測(cè)量的常用方法，其原理是應(yīng)用一對(duì)超聲波換能器相向交替(或同時(shí))收發(fā)超聲波，通過(guò)觀測(cè)超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時(shí)間差來(lái)間接測(cè)量流體的流速，再通過(guò)流速來(lái)計(jì)算流量的一種間接測(cè)量方法，但實(shí)際應(yīng)用中，流量受不同因素的影響，如：聲道長(zhǎng)度、超聲波換能器的安裝角度、管段半徑的測(cè)量精度，信號(hào)畸變或丟失，超聲波時(shí)間差的測(cè)量準(zhǔn)確度、被測(cè)液體的溫度變化等，都會(huì)對(duì)流量的測(cè)量引入誤差。為了解決這種問(wèn)題，現(xiàn)有大多數(shù)的方法是引入修正補(bǔ)償系數(shù)，通過(guò)此修正補(bǔ)償系數(shù)對(duì)流量進(jìn)行校準(zhǔn)修正補(bǔ)償，從而減小計(jì)量誤差。但由于在全量程流量范圍內(nèi)，流量修正補(bǔ)償系數(shù)是非線性分布的，如果要保證全量程流量范圍內(nèi)的流量誤差的準(zhǔn)確性，需要對(duì)很多個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到一條較為準(zhǔn)確的修正補(bǔ)償曲線，但這種方法在生產(chǎn)時(shí)，由于要校準(zhǔn)修正的流量點(diǎn)較多，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率非常低。因此大多數(shù)的廠家為了提供生產(chǎn)效率，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中減少了流量點(diǎn)的校準(zhǔn)，導(dǎo)致修正補(bǔ)償曲線與實(shí)際的差別很大，不能很好的保證流量計(jì)量誤差在全量程的流量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性，同時(shí)由于熱量表要求的水溫范圍寬，相同的流量點(diǎn)在不同的水溫下誤差也不一樣，單條的修正補(bǔ)償曲線已無(wú)法保證在全量程水溫范圍內(nèi)各個(gè)流量點(diǎn)的誤差，導(dǎo)致流量點(diǎn)在不同的水溫下流量計(jì)量誤差不準(zhǔn)確。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種快速有效的時(shí)差式超聲波熱量表流量測(cè)量誤差修正的方法。

　　本發(fā)明提供的這種時(shí)差式超聲波熱量表流量誤差修正方法，包括如下步驟：步驟一，采用分區(qū)間修正的方式：將全量程流量范圍分為三個(gè)區(qū)間，并在全量程流量范圍內(nèi)選定三個(gè)基本流量點(diǎn)，基本流量點(diǎn)分別分布于三個(gè)區(qū)間內(nèi)；同時(shí)設(shè)置兩條標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線：一條為M度水溫下全量程流量范圍的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線，另一條為全量程水溫下不同水溫對(duì)基本流量點(diǎn)誤差的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線；步驟二，對(duì)超聲波熱量表的三個(gè)基本流量點(diǎn)在M度水溫下進(jìn)行校準(zhǔn)修正，并保存基本流量點(diǎn)未修正前的流量值、誤差修正補(bǔ)償系數(shù)和校準(zhǔn)時(shí)的水溫；步驟三，根據(jù)基本流量點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)的誤差修正補(bǔ)償系數(shù)和水溫，將兩條標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線按照區(qū)間分段向上或向下移動(dòng)，得到該超聲波熱量表的真實(shí)補(bǔ)償修正曲線；步驟四，根據(jù)兩條真實(shí)補(bǔ)償修正曲線得到真實(shí)的誤差修正補(bǔ)償系數(shù)，并由此獲取超聲波熱量表的流量。

　　圖為本發(fā)明的超聲波流體流量測(cè)量示意圖

　　所述步驟二包括如下步驟：步驟1，取出本次檢測(cè)得到的待修正的原始流量Q原和本次檢測(cè)的水溫T測(cè)；步驟2，根據(jù)所述全量程流量范圍分區(qū)數(shù)組D[2]確認(rèn)Q原對(duì)應(yīng)的分區(qū)編號(hào)p；步驟3，取出三個(gè)基本流量點(diǎn)的校準(zhǔn)參數(shù)二維數(shù)組C[3][3]確認(rèn)p值區(qū)間范圍內(nèi)的基本流量點(diǎn)的原始流量Q基原，修正系數(shù)K基原及水溫T基原。所述步驟三包括：根據(jù)所述M度水溫下的全量程流量范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線二維數(shù)組A[m][2]得到該Q原對(duì)應(yīng)的數(shù)組編號(hào)i，根據(jù)此編號(hào)i得到對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)Ka_i；根據(jù)所述M度水溫下的全量程流量范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線二維數(shù)組A[m][2]得到該Q基原對(duì)應(yīng)的數(shù)組編號(hào)ii，根據(jù)此編號(hào)ii得到對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)Ka_ii；根據(jù)所述全量程水溫下不同水溫對(duì)基本流量點(diǎn)誤差的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線二維數(shù)組B[n][4]得到該T測(cè)對(duì)應(yīng)的數(shù)組編號(hào)j，同時(shí)根據(jù)p值確認(rèn)區(qū)間范圍內(nèi)的基本流量點(diǎn)得到對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)Kb_p_j；根據(jù)所述全量程水溫下不同水溫對(duì)基本流量點(diǎn)誤差的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償修正曲線二維數(shù)組B[n][4]得到該T基原對(duì)應(yīng)的數(shù)組編號(hào)jj，同時(shí)根據(jù)p值確認(rèn)區(qū)間范圍內(nèi)的基本流量點(diǎn)得到對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)Kb_p_jj。

　　全量程水溫和全量程流量范圍內(nèi)的任意水溫下的任意流量點(diǎn)的誤差修正補(bǔ)償系數(shù)K為：K=(Ka_i×Kb_p_j×K基原)/(Ka_ii×Kb_p_jj)；全量程水溫和全量程流量范圍內(nèi)的任意水溫下的任意流量點(diǎn)的修正后的流量Q測(cè)為：Q測(cè)=K×Q原。

　　本發(fā)明在生產(chǎn)時(shí)最少只需要對(duì)三個(gè)基本流量點(diǎn)在某個(gè)水溫下進(jìn)行校準(zhǔn)，就能保證全量程水溫和全量程流量范圍內(nèi)流量誤差的準(zhǔn)確性，因而大大地提高了生產(chǎn)效率。

　　如需進(jìn)一步了解，請(qǐng)下載該專利完整說(shuō)明書(shū)。

　　相關(guān)資料下載：[發(fā)明授權(quán)]時(shí)差式超聲波熱量表流量誤差修正方法.pdf