[发明专利]混凝土泵实时流量测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种混凝土泵实时流量测量方法及装置。通过将装有超声波传感器的两个声楔分别安装在混凝土输送管道上，开关控制模块使两个超声波传感器交替处于发射状态和接收状态，与高频振荡模块和高速计数模块相结合，分别测量超声波在混凝土管道中的顺流传播时间和逆流传播时间，计算顺流传播时间和逆流传播时间的差值，测量混凝土输送管道内混凝土流速，由于混凝土输送管道的截面积为定值，根据测得的混凝土流速就可以对混凝土泵实时流量进行测量。测量时不影响混凝土输送管道中混凝土的流场分布，而且测量准确度几乎不受混凝土的温度、压力、浓度等参数的影响。

主权项

1.一种混凝土泵实时流量测量方法，其特征在于：通过将两个声楔分别安装在混凝土输送管道上，将两个超声波传感器分别安装在两个声楔中，开关控制模块使两个超声波传感器交替处于发射状态和接收状态，与高频振荡模块和高速计数模块相结合，分别测量超声波在混凝土管道中的顺流传播时间和逆流传播时间，计算顺流传播时间和逆流传播时间的差值，测量混凝土输送管道内混凝土流速，由于混凝土输送管道的截面积为定值，根据测得的混凝土流速就可以对混凝土泵实时流量进行测量；该方法的具体步骤如下：1)将两个声楔分别安装在混凝土输送管道上，将两个超声波传感器分别安装在两个声楔中；2)将开关控制模块通过发射/接收切换模块分别与两个超声波传感器连接，使两个超声波传感器交替处于发射状态和接收状态；3)将高频振荡模块和高速计数模块与DSP连接，产生发射超声波触发脉冲，并测量超声波在混凝土管道中的顺流传播时间和逆流传播时间；4)计算顺流传播时间和逆流传播时间的差值，测量混凝土输送管道内混凝土流速，由于混凝土输送管道的截面积为定值，根据测得的混凝土流速实现对混凝土泵实时流量的测量：$Q=\mathrm{S\upsilon }=\frac{{\mathrm{Sc}}^2}{2L\sin \theta }·\mathrm{\Delta t}$ 式中：Q-混凝土泵总的实际流量(m3)；S-混凝土输送管道的截面积(m2)；υ-混凝土流速(m/s)；c-超声波在混凝土中的传播速度(m/s)；L-超声波传感器安装间隔(m)；θ-超声波的入射角(rad)；Δt-顺流传播时间和逆流传播时间的差值(s)。