[发明专利]用于测量气体流速和/或由其推导出的参量的方法及装置

权利要求书

1、用于测量气体流速和/或能由其推导出的参量的声学流量测量方法，在该方法中，长波声信号发送进入量管(10)中，通过气流下游和上游的声信号由两个声信号检测器(14a，14b)检测，声信号检测器(14a，14b)与测量管(10)相连，并彼此相距一指定距离L，在测量管(10)中流动的气体的流速通过采用所说信号的极性相关器(15；15₁，15₂)来确定，在该方法中发送进入测量管(10)的声信号的频率在一定的最小和最大频率(f_最小…f_最大)之间扫描，其特征在于由两个声信号检测器(14a，14b)接收的测量信号(f(t)，f(t)传送给窄带滤波器(17a，17b)或滤波器系统(17a₁，17a₂，17b₁，17b₂)，所说滤波器(17)的通带与声信号发送的频率扫描被同步扫描，选择频率扫描的周期和所说滤波器(17)的通带宽度，以便在测量程序进行时，由每一个声信号检测器(14a，14b)检测的测量信号具有基本没有衰减地通过其滤波器(17)的通路，而且使得与滤波器(17)的中心频率明显不同的干扰频率被显著地衰减。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于选择所说的滤波器（17）以使得由其所导致的信号传播的延迟，在每一个滤波器的中心频率（fo）处具有与频率无关的足够的精度。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于由声信号检测器（14a，14b）的信号的时间差所产生的“瞬时”频率（fa，fb）基本上对称地位于通带的中心频率（fo）的两侧（图4）。

4、如权利要求1到3任何权利要求所述的方法，其特征在于频率一扫描信号通过由开关（18）开关扫描发生器来交替向下游和上游发送，或等效地分别交替向下游发送器（13a）和上游发送器（13b）发送。

5、如权利要求1到3任何权利要求所述的方法，在具体测量迅速变化的气流的情况下，其特征在于分开的通带的频率扫描同时向下游和上游发送，在这个方法中采用两个平行的滤波器系统（17a₁，17a₂;17b₁，17b₂），调谐其中的滤波器（17a₁，17a₂）以跟随向下游发送的频率扫描，并调谐另外的滤波器（17b₁，17b₂）以跟随向上游发送的频率扫描，使所说的扫描的瞬时频率之间彼此有足够大的差别以使已被调谐而跟随频率扫描的每一个滤波器系统只通过该频率扫描（图2）。

6、如权利要求1到5任何权利要求所述的方法，其特征在于所采用的频率一扫描滤波器（17）是FIR（有限脉冲响应）滤波器，而且滤波器（17）的通带扫描较好是通过改变它们的时钟频率来进行。

7、用于测量气体的流速（V）和/或能够由其推导出的参量，象体积流量（Q）和/或质量流量（M）的装置，该装置包括一个测量管（10），被测气流在测量管（10）中流动，该装置又包括作为声信号发送器的扩音器（13a，13b）和作为声信号检测器的微音器（14a，14b），所说的微音器与在所说的扩音器（13a，13b）之间的测量管（10）相连并彼此相距一个一定的已知距离（L），该装置还包括一个频率一扫描信号发生器（12）或一些发生器（12a，12b），通过所说的发生器向所说的扩音器（13a，13b）输入频率一扫描电信号，该装置还包括极性相关器（15;15₁，15₂），向所说的极性相关器输入从所说的微音器（14a，14b）的接收的信号，其特征在于该装置包括两个频率一扫描滤波器（17a，17b）或一个等效的滤波器系统（17a₁，17a₂，17b₁，17b₂），通过它们来自所说微音器（14a，14b）的信号被送入所说的极性相关器（15;15₁，15₂），该装置包括一个频率扫描的控制器（11），通过所说的控制器控制频率一扫描信号发生器（12）的频率和所说的窄带滤波器（17）的频率扫描相互同步。