[发明专利]高分辨率式超声波传输时间差测量方法

权利要求书

1.一种高分辨率式超声波传输时间差测量方法，将测量信号S1分别加到检测设备不同发射端，在检测设备的接收端接收信号，其特征在于：

该方法利用两频率接近的超声波测量信号和参照信号直接叠加后合成波的包络作为基准，再将收到的不同延时信号分别与参照信号进行叠加；对两次叠加波形的包络进行相位比较后得到传输时间差；

该方法适用于所有超声波检测对象，并具有以下步骤：

L.将测量信号S1与参照信号S2直接叠加获取包络信号V_A；

M.将测量信号S1加到检测设备的不同发射端，从相应接收端收到与S1同频率而不同延时的信号S11和S12并分别与参照信号S2叠加，获取不同叠加波形的包络信号；

N.比较两个包络信号的相位，得到传输时间差。

2.按照权利要求1所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述步骤M又包含以下分步骤：

m1.分设两组发射接收端设备，并将测量信号S1同时加到检测设备的上、下游两个发射端上；

m2.在检测设备的上、下游两个接收端上同时接收发射端发射来的信号S11和S12，并分别与参照信号S2叠加；

m3.将叠加后的波形进行解码处理，分别获得上、下游接收信号叠加波形的包络Vu和V_D；

所述步骤N又包含以下分步骤：

n1.分别将上游接收到的信号叠加波形包络Vu与下游接收到的信号叠加波形包络V_D相对于发射时刻的延迟进行比较，得到超声波传输时间差。

3.按照权利要求1所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述步骤M又包含以下分步骤：

m1.设置兼作发射和接收的一对设备(71)和(72)，并轮流使用电子式双刀双位开关(8)将测量信号S1加到其中一端设备上；同时，接通另一端的接收通路；

m2.将上游收发端(71)接收到的信号S11与参照信号S2进行叠加并作解码处理，得到其包络V_U；

将下游收发端(72)接收到的信号S12与参照信号S2进行叠加并作解码处理，得到其包络V_D；

所述步骤N又包含以下分步骤：

n1.将上游包络V_U和下游包络V_D进行移位比较，即对双刀双位开关的固定延时进行补偿后进行传输时间比较，得出超声波传输时间差。

4.按照权利要求2或3所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述信号叠加获得包络的过程采用加法器(31)或(41)和解码器(32)或(42)完成。

5.按照权利要求4所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述测量信号S1的频率为f₁＝0.1MHz至10MHz；

所述参照信号S2的频率为f₂＝(1+0.01)f₁MHz。

6.按照权利要求4所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述测量信号S1的频率为f₁＝0.1MHz至10MHz；

所述参照信号S2的频率为f₂＝(1+0.001)f₁MHz。

7.按照权利要求6所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述参照信号S2的幅值B为测量信号S1的幅值A的0.95倍。

8.按照权利要求6所述的高分辨率式超声波传输时间差测量方法，其特征在于：

所述参照信号S2的幅值B为测量信号S1的幅值A的0.9倍。