[发明专利]一种基于激光光路的外夹超声流量计安装定位装置及方法

权利要求书

1.一种基于激光光路的外夹超声流量计安装定位装置，其特征在于，所述装置包括：换能器A、换能器B、激光发射器、激光接收器、激光测距仪、全反射棱镜与超声流量计；所述激光测距仪设置在换能器A上，用于保证激光发射器的发射激光光路与管道轴线平行；所述换能器B上设置有反射面，其全反射棱镜设置在反射面的几何中心处；所述超声流量计位于反射面处；

所述全反射棱镜的外围布置有吸光材料，当激光照射在吸光材料之上，反射激光便无法被激光接收器接收，则激光测距仪无法显示示数，则判断其激光测距仪安装角度存在粗大误差，需对超声流量计进行调整直至测距仪显示示数；

所述换能器A和换能器B之间的距离是否正确是根据激光的入射来判定，在激光垂直入射时，激光接收器可以接受反射光，则激光测距仪显示正确的两换能器之间的距离，然后通过横向调整，即可找到准确的安装位置；

激光非垂直入射时，激光接收器不能接受反射光，激光测距仪没有示数，通过纵向调整，即可找到准确的安装角度。

2.一种基于激光光路的外夹超声流量计安装定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤a)在激光反射面的几何中心处布置全反射棱镜；

步骤b)通过激光发射器发射调制光波，并由粗测脉冲计数器计数；

步骤c)光波到达全反射棱镜后进行反射；

步骤d)由激光接收器接收反射光波的回波，并比较接收信号和参考信号的相位差计算被测目标的距离，并显示于激光测距仪；

步骤e)通过激光测距仪有无示数的显示判断其激光测距仪安装是否存在角度误差；无示数，则判断出激光测距仪安装角度发生粗大误差；有示数，执行步骤f；

步骤f)通过激光测距仪显示的示数的大小，确定换能器A与换能器B之间的安装距离，并通过距离确定外夹超声流量计安装定位是否准确；

所述换能器A和换能器B之间的距离是否正确是根据激光的入射来判定，在激光垂直入射时，激光接收器可以接受反射光，则激光测距仪显示正确的两换能器之间的距离，然后通过横向调整，即可找到准确的安装位置；

激光非垂直入射时，激光接收器不能接受反射光，激光测距仪没有示数，通过纵向调整，即可找到准确的安装角度；

所述全反射棱镜外围布置吸光材料，当激光照射在吸光材料之上，反射激光便无法被激光接收器接收，则激光测距仪无法显示读数，由此判断出激光测距仪安装角度发生粗大误差，需对超声流量计进行调整直至测距仪显示示数。

3.如权利要求2所述的基于激光光路的外夹超声流量计安装定位方法，其特征在于，所述步骤d)中被测目标的距离计算公式为：

式中，c为调制光波在空气中的传播速度，t为调制光波传播的全程时间，N 表示调制光波全行程中的整周期数，表示不足一个周期的相位比值，f表示送给调制器的信号频率。