[发明专利]一种直线距离上平均流体流速测量系统

权利要求书

1.一种直线距离上平均流体流速测量系统，其特征是：包括控制器、电机、超声波接收端A和B、超声波发射端C、光电接收端A’和B’、光电发射端C’；所述超声波接收端A和光电接收端A’置于同一位置，超声波接收端A接收来自超声波发射端C的信号，光电接收端A’接收来自光电发射端C’的信号；所述超声波接收端B和光电接收端B’置于同一位置，超声波接收端B接收来自超声波发射端C的信号，光电接收端B’接收来自光电发射端C’的信号；所述超声波发射端C和光电发射端C’置于同一位置，用于信号的产生及发射；该系统所述超声波接收端A位置、超声波接收端B位置固定，位于测量的同一端，并处在同一水平直线上，此时AB的距离固定已知为L；所述超声波接收端A和超声波发射端C所在直线AC始终垂直于流体流速v，∠CAB＝90°，C点可在AC所在直线自由移动，以检测不同位置流体速度；所述平均流体流速即AC所在直线上的平均流速；

所述超声波发射端C和光电发射端C’由恒力矩控制的电机带动旋转，流体流速变化情况下，电机转速仍然保持不变；采用光电传感器并结合高频脉冲插值，计算出∠ACB的角度值，又因为∠CAB＝90°，得

所述光电传感器接收端A’和B’在一定时间内接收来自光电发射端C’的信号，利用高频脉冲填充，计算出A’、B’接收到的脉冲数量分别为N₁和N₂，由此可知

2.根据权利要求1所述的一种直线距离上平均流体流速测量系统，其特征是：所述超声波从发射端C发射给接收端B时，超声波波速c已知，满足公式其中t为从C发出超声波至B接收到超声波的时间。

3.根据权利要求1所述的一种直线距离上平均流体流速测量系统，其特征是：所述光电接收端B’接收到光电发射端C’发出的光信号后，通过控制器，马上反馈信号给C，使其发射超声波；此时从C发出超声波至B接收到超声波的时间t通过控制器获取；利用公式推算出瞬时流量v的大小，

4.根据权利要求1所述的一种直线距离上平均流体流速测量系统，其特征是：为了测得AC所在直线上的平均流速，超声波发射端C点需要在AC所在直线上移动；C所在不同位置，计算出对应位置的流体流速v_i；控制器每隔一定时间采样信号一次，记为n次；计算出AC所在直线上的平均流速