[发明专利]用于外夹式超声波流量测量的方法及该方法的执行装置

权利要求书

1.一种利用两个声变换器进行外夹式超声波流量测量的方法，该声变换器带有变换元件，所述变换元件安装在测量管上，其中，至少一个变换元件包括至少两个阵列元件，其特征在于，

在分析阶段中具有以下步骤：

a.测量在第一声变换器（1）的变换元件（3）与第二声变换器（2）的第一阵列元件（4a）之间的飞行时间t1，

b.测量在第一声变换器（1）的变换元件（3）与第二声变换器（2）的第二阵列元件（4b）之间的飞行时间t2，

c.计算出飞行时间t1与t2之间的时间差delta_tc，

借助于所计算出的时间差delta_tc确定出一标定系数Kaf，

在接下来的运行阶段中将该标定系数用于测量体积流量Q，以补偿测量管的声学影响。

2.一种利用两个声变换器进行外夹式超声波流量测量的方法，该声变换器带有变换元件，所述变换元件安装在测量管上，其中，至少一个变换元件包括至少两个阵列元件，其特征在于，

在分析阶段中计算出至少两个接收信号（s1）和（s2）的交叉相关函数，其中，接收信号（s1）是由第一声变换器（1）的变换元件（3）发送并且由第二声变换器（2）的第一阵列元件（4a）接收和数字化的信号，而接收信号（s2）是由第一声变换器（1）的变换元件（3）发送并且由第二声变换器（2）的第二阵列元件（4b）接收和数字化的信号，确定出交叉相关函数的最大值的时间位置，其中，该时间位置是时间差delta_tc，并且借助于时间差delta_tc确定出标定系数Kaf，

在接下来的运行阶段中将该标定系数用于测量体积流量Q，以补偿测量管的声学影响。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过将声变换器前部中已知的声波速度ca与时间差delta_tc相乘而基于时间差delta_tc计算出路程差delta_lc，由此利用arcsin(delta_lc/delta_s)得出入射角的角度变化delta_alpha，其中，delta_s是阵列元件（4a）与（4b）彼此间的距离，由此通过ca/sin(alpha+delta_alpha)计算出标定系数Kaf。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按照公式

Kaf=Ka/(1+Ka*cos(alpha)*delta_tc/delta_s)

基于时间差delta_tc计算出标定系数Kaf，其中Ka是声变换器前部中的声波速度ca与声变化器前部中的入射角alpha正弦值之比，并且delta_s是阵列元件（4a）和（4b）彼此间的距离。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过近似函数fc(delta_tc)由所计算出的时间差delta_tc确定出标定系数Kaf。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述近似函数fc(delta_tc)由在测量前获得的N个值对(Kaf_i，delta_tc_i)以如下方式计算出：在N个管i上分别测量出Kaf_i和delta_tc_i，在这些管i上通过对于外夹式超声波流量测量常见的方式安装声变换器，

其中，在声变换器（2）位于位置x1或x2时通过测量飞行时间tx1和tx2分别进行Kaf_i的测量，所述飞行时间分别是在第一声变换器（1）的变换元件（3）与第二声变换器（2）的变换元件（4）之间的飞行时间，

其中，点x1和x2关于点x0对称布置，

按照Kafxi=(x2-x1)/(tx2-tx1)计算出Kaf_i，

在声变换器（2）位于位置x0时按权利要求1中的步骤a至c进行delta_tc_i的测量。