[发明专利]用于计算流速的系统和方法

权利要求书

1.一种用于计算流过管道的流体的流速的系统，其包括：

至少两个超声传感器，其被设置在用于流体流过的所述管道上，所述至少两个超声传感器中的每一个具有不同的超声束路径，其中所述至少两个超声传感器间隔开并定向成使得对应的超声束路径彼此相交而提供设置在所述管道内的重叠区域；

超声收发装置，其配置成激励所述至少两个超声传感器中的至少一个超声传感器通过至少一个超声传感器向所述管道发射至少一个超声信号，并且，通过所述至少两个超声传感器同时接收来自所述重叠区域内的采样点的经反射的超声信号，其中所述采样点与所述管道间隔开；及

信号处理装置，其用于对所述接收到的经反射的超声信号进行处理，以计算出在所述采样点流经所述管道的所述流体的流速。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个超声传感器包括至少三个超声传感器，所述至少三个超声传感器的超声束路径位于不同的平面，所述信号处理装置对所述至少三个超声传感器的每一个所述接收到的超声信号进行处理，以计算出所述流体的三维流速。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述信号处理装置用于基于所述接收到的超声信号来计算出所述流体在所述重叠区域内的不同方向的至少三个流速，并且基于所述计算出的所述流体的在不同方向的至少三个流速来计算出所述流体的三维流速。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个超声传感器设置在所述管道周围。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个超声传感器中的每一个为多普勒超声传感器。

6.如权利要求1所述的系统，其还包括多组超声传感器，其中每一组包括所述至少两个超声传感器，所述多组超声传感器位于所述管道的不同位置用于计算出所述流体在所述管道内的不同区域的不同的采样点处的流速。

7.一种用于计算流经管道的流体的流速的方法，其包括：

将成间隔关系并且设置在管道上的至少两个超声传感器进行定向，使得所述至少两个超声传感器中的对应超声束路径重叠而提供重叠区域，所述重叠区域设置在所述管道内；

通过至少一个超声传感器来向所述管道发射至少一个超声信号；

通过所述至少两个超声传感器同时接收来自所述重叠区域内的采样点的经反射的超声信号，其中所述采样点与所述管道间隔开；及

对所述接收到的经反射的超声信号进行处理，以计算出在所述采样点处流过所述管道的流体的流速。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述至少两个超声传感器包括至少三个超声传感器，所述至少三个超声传感器的超声束路径位于不同的平面内，所述方法包括：

a1)通过所述至少三个超声传感器中的一个或多个发射一个或多个超声信号；

a2)通过所述至少三个超声传感器接收反射的超声信号；及

a3)对所述接收到的反射的超声信号进行处理，以计算出所述流体的三维流速。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述步骤a3)包括：

a31)基于所述接收到的反射的超声信号来计算出所述流体在所述重叠区域内的不同方向的至少三个流速；及

a32)基于所述计算出的所述流体的在不同方向的至少三个流速来计算出所述流体的三维流速。

10.如权利要求9所述的方法，其中，基于对所述接收到的反射的超声信号进行多普勒信号处理来计算出所述流体在不同方向的所述至少三个流速中的每一个流速。

11.如权利要求9所述的方法，其中，所述步骤a31)包括计算出对于所述重叠区域内的任意采样点在不同方向的至少三个流速，所述步骤a32)包括基于所述计算出的对于所述任意采样点的在不同方向的至少三个流速及所述至少三个超声传感器与所述任意采样点之间的相对位置来计算出所述流体的所述任意采样点的三维流速。