[发明专利]用于测量流体速度的方法

说明书

用于测量流体速度的方法和适用于实现该方法的超声流体计。该方法包括以下步骤：测量由测量超声信号行进限定长度的路径所花费的行进时间，该测量超声信号由经受激励电信号(16)的换能器生成。激励电信号(16)包括第一信号部分(17)，随后是第二信号部分(18)。第一信号部分是具有图案(19)和减小的幅度的周期性信号。第二信号部分是具有相同图案(21)和恒定幅度的周期性信号。

本发明涉及测量流体速度的方法的领域。

背景技术

为了测量在管道中流动的流体的流速，超声流量计通常使用通过发射和接收超声测量信号来测量流体速度的设备。

该测量设备包括连接到管道的导管，流体在管道中流动。为了测量流体速度，将超声测量信号发射到导管中以沿限定长度的路径行进，测量由超声测量信号沿限定长度的路径从上游到下游和从下游到上游行进所花费的行进时间，并且还有，流体速度是特别基于限定长度和行进时间之差来估计的。

此类测量设备1(有时被称为经典管道设备)，在图1中被示出。测量设备1包括第一换能器2a、第二换能器2b、以及连接至第一换能器2a和第二换能器2b的测量模块3。

第一换能器2a和第二换能器2b在频率和发射水平方面是成对的。作为示例，第一换能器2a和第二换能器2b是压电换能器。

因此，限定长度的路径是第一换能器2a与第二换能器2b之间的长度为L的直线路径。

测量模块3产生电激励信号4，其被施加作为第一传感器2a的输入。

在电激励信号4的基础上，第一换能器2a发射超声测量信号5。第二换能器2b接收由在流体中传播的超声测量信号5导致的收到超声测量信号6。

测量模块3测量由超声测量信号5沿限定长度的路径从上游到下游行进所花费的行进时间。

实际上，测量模块3测量从第一换能器2a到第二换能器2b的全局传输时间T_AB。

该全局传输时间T_AB使得:

T_AB＝TA_A+ToF_AB+TR_B，其中：

·TA_A是第一换能器2a的导通时间；

·ToF_AB对应于由超声测量信号5沿第一换能器2a与第二换能器2b之间的限定长度的路径行进所花费的飞行时间；以及

·TR_B是第二换能器2b的接收时间。

同样地，第二换能器2b发射由第一换能器2a接收的超声测量信号。

该全局传输时间T_BA使得:

T_BA＝TA_B+ToF_BA+TR_A，其中：

·TA_B是第二换能器2b的导通时间；

·ToF_BA对应于由超声测量信号5沿第二换能器2b与第一换能器2a之间的限定长度的路径行进所花费的飞行时间；以及

·TR_A是第一换能器2a的接收时间。

假设：

TA_A＝TA_B且TR_A＝TR_B，则：

ΔT＝t_ba-t_ab＝ToF_BA-ToF_AB＝DToF