創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——時差式超聲波熱量表流量誤差修正方法。該專利由湖南威銘能源科技有限公司申請，并于2017年8月1日獲得授權(quán)公告。
內(nèi)容說明
本發(fā)明涉及一種時差式超聲波熱量表流量誤差修正方法。
發(fā)明背景
時差式超聲波流量測量是超聲波熱量表進行流量測量的常用方法，其原理是應用一對超聲波換能器相向交替(或同時)收發(fā)超聲波，通過觀測超聲波在介質(zhì)中的順流和逆流傳播時間差來間接測量流體的流速，再通過流速來計算流量的一種間接測量方法，但實際應用中，流量受不同因素的影響，如：聲道長度、超聲波換能器的安裝角度、管段半徑的測量精度，信號畸變或丟失，超聲波時間差的測量準確度、被測液體的溫度變化等，都會對流量的測量引入誤差。為了解決這種問題，現(xiàn)有大多數(shù)的方法是引入修正補償系數(shù)，通過此修正補償系數(shù)對流量進行校準修正補償，從而減小計量誤差。但由于在全量程流量范圍內(nèi)，流量修正補償系數(shù)是非線性分布的，如果要保證全量程流量范圍內(nèi)的流量誤差的準確性，需要對很多個流量點進行校準，得到一條較為準確的修正補償曲線，但這種方法在生產(chǎn)時，由于要校準修正的流量點較多，會導致生產(chǎn)效率非常低。因此大多數(shù)的廠家為了提供生產(chǎn)效率，在實際生產(chǎn)過程中減少了流量點的校準，導致修正補償曲線與實際的差別很大，不能很好的保證流量計量誤差在全量程的流量范圍內(nèi)的準確性，同時由于熱量表要求的水溫范圍寬，相同的流量點在不同的水溫下誤差也不一樣，單條的修正補償曲線已無法保證在全量程水溫范圍內(nèi)各個流量點的誤差，導致流量點在不同的水溫下流量計量誤差不準確。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速有效的時差式超聲波熱量表流量測量誤差修正的方法。
本發(fā)明提供的這種時差式超聲波熱量表流量誤差修正方法，包括如下步驟：步驟一，采用分區(qū)間修正的方式：將全量程流量范圍分為三個區(qū)間，并在全量程流量范圍內(nèi)選定三個基本流量點，基本流量點分別分布于三個區(qū)間內(nèi)；同時設置兩條標準補償修正曲線：一條為M度水溫下全量程流量范圍的標準補償修正曲線，另一條為全量程水溫下不同水溫對基本流量點誤差的標準補償修正曲線；步驟二，對超聲波熱量表的三個基本流量點在M度水溫下進行校準修正，并保存基本流量點未修正前的流量值、誤差修正補償系數(shù)和校準時的水溫；步驟三，根據(jù)基本流量點校準時的誤差修正補償系數(shù)和水溫，將兩條標準補償修正曲線按照區(qū)間分段向上或向下移動，得到該超聲波熱量表的真實補償修正曲線；步驟四，根據(jù)兩條真實補償修正曲線得到真實的誤差修正補償系數(shù)，并由此獲取超聲波熱量表的流量。
圖為本發(fā)明的超聲波流體流量測量示意圖
所述步驟二包括如下步驟：步驟1，取出本次檢測得到的待修正的原始流量Q原和本次檢測的水溫T測；步驟2，根據(jù)所述全量程流量范圍分區(qū)數(shù)組D[2]確認Q原對應的分區(qū)編號p；步驟3，取出三個基本流量點的校準參數(shù)二維數(shù)組C[3][3]確認p值區(qū)間范圍內(nèi)的基本流量點的原始流量Q基原，修正系數(shù)K基原及水溫T基原。所述步驟三包括：根據(jù)所述M度水溫下的全量程流量范圍內(nèi)標準補償修正曲線二維數(shù)組A[m][2]得到該Q原對應的數(shù)組編號i，根據(jù)此編號i得到對應的修正系數(shù)Ka_i；根據(jù)所述M度水溫下的全量程流量范圍內(nèi)標準補償修正曲線二維數(shù)組A[m][2]得到該Q基原對應的數(shù)組編號ii，根據(jù)此編號ii得到對應的修正系數(shù)Ka_ii；根據(jù)所述全量程水溫下不同水溫對基本流量點誤差的標準補償修正曲線二維數(shù)組B[n][4]得到該T測對應的數(shù)組編號j，同時根據(jù)p值確認區(qū)間范圍內(nèi)的基本流量點得到對應的修正系數(shù)Kb_p_j；根據(jù)所述全量程水溫下不同水溫對基本流量點誤差的標準補償修正曲線二維數(shù)組B[n][4]得到該T基原對應的數(shù)組編號jj，同時根據(jù)p值確認區(qū)間范圍內(nèi)的基本流量點得到對應的修正系數(shù)Kb_p_jj。
全量程水溫和全量程流量范圍內(nèi)的任意水溫下的任意流量點的誤差修正補償系數(shù)K為：K=(Ka_i×Kb_p_j×K基原)/(Ka_ii×Kb_p_jj)；全量程水溫和全量程流量范圍內(nèi)的任意水溫下的任意流量點的修正后的流量Q測為：Q測=K×Q原。
本發(fā)明在生產(chǎn)時最少只需要對三個基本流量點在某個水溫下進行校準，就能保證全量程水溫和全量程流量范圍內(nèi)流量誤差的準確性，因而大大地提高了生產(chǎn)效率。
如需進一步了解，請下載該專利完整說明書。
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