[发明专利]一种改进的超声波流量计

权利要求书

1.一种改进的超声波流量计，其特征在于，所述超声波流量计包括：

绕气体管道周向布置的三对超声波收发装置，其中一对超声波收发装置所形成的超声波传播路径与气体管道的中心线相交，其余两对超声波收发装置所形成的超声波传播路径相互平行，且对称分布在气体管道中心线的两侧；

用于处理超声波收发装置采集信息的控制单元，该控制单元包括以下模块：

选样模块，用于在超声波的回波信号的采样数据中选取两个采样点；

所述的两个采样点的选取范围为：触发波之后第一个正向幅值大于V_HH-V_b且负向幅值大于V_b-V_LL的波段的下降沿；所述的V_b为基准电平线；

两个采样点中，其中一个采样点位于[V_HL，V_HH]范围内，另一个采样点位于[V_LL，V_LH]范围内；

V_HL、V_HH、V_LL、V_LH依据采样频率确定，确定原则为：每次采样必然有采样点位于所选取的电平范围内，且落入所选取的电平范围内的采样点个数尽可能地少；

V_HH和V_LL的选取方式为：在气体流量达到超声波流量计量程上限时，使用相应的超声波的最大幅值减去一定的裕量得到；

时间模块，计算两个采样点连线与基准电平线的交点时刻T₃；

计算模块，利用式t＝T₃-T₀-n·T计算超声波的传输时间，并利用传输时间计算得到各回波信号对应的初始气体流量，并对各初始气体流量进行加权平均，得到气体加权平均流速并据此计算得到气体流量，式中，T₀为超声波发送的时刻；T₁为回波信号的起始时刻，n为T₁与T₃之间回波信号的周期个数，T为超声波回波信号的周期。

2.如权利要求1所述的改进的超声波流量计，其特征在于，每对超声波收发装置所形成的超声波传播路径与气体管道的中心线的夹角为30～60度。

3.如权利要求2所述的改进的超声波流量计，其特征在于，相互平行的两条超声波传播路径共平面，另一对超声波的传播路径与该平面仅有一个交点。

4.如权利要求1所述的改进的超声波流量计，其特征在于，在采样频率确定的前提下，[V_HL，V_HH]和[V_LL，V_LH]的范围尽可能地小。

5.如权利要求4所述的改进的超声波流量计，其特征在于，若[V_HL，V_HH]或[V_LL，V_LH]中存在多个满足要求的采样点，选择最靠近范围中间值的采样点。

6.如权利要求5所述的改进的超声波流量计，其特征在于，若在回波信号的采样数据中找不到满足要求的采样点，则自动调节增益，以获得满足要求的采样点。