本技術涉及超聲波流量計,特別涉及流體流速確定方法、裝置及超聲波流量計。
背景技術:
1、超聲波流量計利用聲波在流體中傳播的時間差來測量流體流速,由于超聲波在流體中的傳播速度會受到流體流速的影響,順流方向傳播速度加快,逆流方向傳播速度減慢,因此,通過測量超聲波在順流和逆流方向上的傳播的飛行時間差,可以計算出流體的流速。然而,在實際應用中,溫度變化也會對超聲波的傳播速度產生影響,從而影響流體流速測量的準確性。
技術實現思路
1、有鑒于此,本技術提供流體流速確定方法、裝置及超聲波流量計,以提高流體流速測量的準確性。
2、本技術提供的技術方案如下:
3、根據本技術第一方面的實施例,提供了一種流體流速確定方法,該方法包括:
4、獲得目標信號飛行時間差;所述目標信號飛行時間差是指標定溫度下的上行信號與當前溫度下的上行信號的飛行時間差,或者標定溫度下的下行信號與當前溫度下的下行信號的飛行時間差;
5、基于所述目標信號飛行時間差確定當前溫度下的參考聲速;
6、基于所述參考聲速以及當前溫度下的上下行信號飛行時間差,確定參考信號飛行時間差;所述參考信號飛行時間差是指第一信號與第二信號的飛行時間差,所述第一信號是標定溫度下的上行信號,所述第二信號是指當前溫度下的上行信號,或者,所述第一信號是指標定溫度下的下行信號,所述第二信號是指當前溫度下的下行信號;
7、基于所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差,對所述參考聲速進行溫度補償,得到當前溫度下的真實聲速,根據所述真實聲速確定當前溫度下的流體流速。
8、可選的,所述基于所述目標信號飛行時間差確定當前溫度下的參考聲速,包括:
9、根據所述目標信號飛行時間差、標定溫度下的目標信號飛行時間以及指定流速,確定前溫度下的參考聲速;
10、其中,所述目標信號是指上行信號或者下行信號,所述標定溫度下的目標信號飛行時間是根據已獲得的標定溫度下的聲速以及標定溫度下的流速計算得到的。
11、可選的,所述基于所述參考聲速以及當前溫度下的上下行信號飛行時間差,確定參考信號飛行時間差,包括:
12、根據所述參考聲速以及所述當前溫度下的上下行信號飛行時間差計算得到當前溫度下所述參考聲速對應的參考流速;
13、根據所述參考聲速以及所述參考流速確定出當前溫度下的目標信號飛行時間,所述目標信號是指上行信號或者下行信號;
14、根據所述當前溫度下的目標信號飛行時間以及標定溫度下的目標信號飛行時間,確定所述參考信號飛行時間差;所述標定溫度下的目標信號飛行時間是根據已獲得的標定溫度下的聲速以及標定溫度下的流速計算得到的。
15、可選的,所述基于所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差,對所述參考聲速進行溫度補償,得到當前溫度下的真實聲速,包括:
16、將所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差進行指定運算得到第一運算結果;
17、若所述第一運算結果滿足第一預設條件,則將所述參考聲速確定為當前溫度下的真實聲速;
18、若所述第一運算結果不滿足所述第一預設條件,則對所述參考聲速進行更新,并返回所述基于所述參考聲速以及當前溫度下的上下行信號飛行時間差,確定參考信號飛行時間差的步驟。
19、可選的,所述指定運算包括:計算所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差的差值;所述第一預設條件包括:所述第一運算結果的絕對值小于預設閾值;所述第一運算結果不滿足所述第一預設條件,則對所述參考聲速進行更新,包括:
20、在所述第一運算結果大于或等于所述預設閾值的情況下,判斷所述參考信號飛行時間差是否大于所述目標信號飛行時間差;
21、若所述參考信號飛行時間差大于所述目標信號飛行時間差,則將所述參考聲速增加指定值;
22、若所述參考信號飛行時間差小于所述目標信號飛行時間差,則將所述參考聲速減小指定值。
23、可選的,所述根據所述真實聲速確定當前溫度下的流體流速,包括:
24、根據所述真實聲速以及所述當前溫度下的上下行信號飛行時間差計算得到當前溫度下所述真實聲速對應的流體流速。
25、可選的,所述根據所述真實聲速確定當前溫度下的流體流速,包括:
26、將所述真實聲速對應的當前溫度下的參考流速,確定為所述當前溫度下的流體流速。
27、根據本技術第二方面的實施例,提供了一種流體流速確定裝置,該裝置包括:
28、獲得單元,用于獲得目標信號飛行時間差;所述目標信號飛行時間差是指標定溫度下的上行信號與當前溫度下的上行信號的飛行時間差,或者標定溫度下的下行信號與當前溫度下的下行信號的飛行時間差;
29、第一確定單元,用于基于所述目標信號飛行時間差確定當前溫度下的參考聲速;
30、第二確定單元,用于基于所述參考聲速以及當前溫度下的上下行信號飛行時間差,確定參考信號飛行時間差;所述參考信號飛行時間差是指第一信號與第二信號的飛行時間差,所述第一信號是標定溫度下的上行信號,所述第二信號是指當前溫度下的上行信號,或者,所述第一信號是指標定溫度下的下行信號,所述第二信號是指當前溫度下的下行信號;
31、第三確定單元,用于基于所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差,對所述參考聲速進行溫度補償,得到當前溫度下的真實聲速,根據所述真實聲速確定當前溫度下的流體流速。
32、可選的,所述第一確定單元具體用于:
33、根據所述目標信號飛行時間差、標定溫度下的目標信號飛行時間以及指定流速,確定前溫度下的參考聲速;
34、其中,所述目標信號是指上行信號或者下行信號,所述標定溫度下的目標信號飛行時間是根據已獲得的標定溫度下的聲速以及標定溫度下的流速計算得到的;
35、和/或,所述第二確定單元具體用于:
36、根據所述參考聲速以及所述當前溫度下的上下行信號飛行時間差計算得到當前溫度下所述參考聲速對應的參考流速;
37、根據所述參考聲速以及所述參考流速確定出當前溫度下的目標信號飛行時間,所述目標信號是指上行信號或者下行信號;
38、根據所述當前溫度下的目標信號飛行時間以及標定溫度下的目標信號飛行時間,確定所述參考信號飛行時間差;所述標定溫度下的目標信號飛行時間是根據已獲得的標定溫度下的聲速以及標定溫度下的流速計算得到的;
39、和/或,所述第三確定單元具體用于:
40、將所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差進行指定運算得到第一運算結果;
41、若所述第一運算結果滿足第一預設條件,則將所述參考聲速確定為當前溫度下的真實聲速;
42、若所述第一運算結果不滿足所述第一預設條件,則對所述參考聲速進行更新,并返回所述基于所述參考聲速以及當前溫度下的上下行信號飛行時間差,確定參考信號飛行時間差的步驟;
43、和/或,所述指定運算包括:計算所述參考信號飛行時間差與所述目標信號飛行時間差的差值;所述第一預設條件包括:所述第一運算結果的絕對值小于預設閾值;所述第三確定單元具體用于:
44、在所述第一運算結果大于或等于所述預設閾值的情況下,判斷所述參考信號飛行時間差是否大于所述目標信號飛行時間差;
45、若所述參考信號飛行時間差大于所述目標信號飛行時間差,則將所述參考聲速增加指定值;
46、若所述參考信號飛行時間差小于所述目標信號飛行時間差,則將所述參考聲速減小指定值;
47、和/或,所述第三確定單元具體用于:
48、根據所述真實聲速以及所述當前溫度下的上下行信號飛行時間差計算得到當前溫度下所述真實聲速對應的流體流速;
49、和/或,所述第三確定單元具體用于:
50、將所述真實聲速對應的當前溫度下的參考流速,確定為所述當前溫度下的流體流速。
51、根據本技術第三方面的實施例,提供了一種超聲波流量計,所述超聲波流量計包括:
52、第一換能器,用于向第二換能器發送第一超聲波信號,并接收由所述第二換能器發送的第二超聲波信號;
53、第二換能器,用于向所述第一換能器發送所述第二超聲波信號,并接收所述第一換能器發送的第一超聲波信號;
54、控制器,用于執行第一方面所述的方法。
55、由以上技術方案可見,本技術基于已獲得的目標信號飛行時間差確定出當前溫度下的參考聲速,并基于參考聲速以及當前溫度下的上下行信號飛行時間差,確定出參考信號飛行時間差,進一步根據參考信號飛行時間差與目標信號飛行時間差,對參考聲速進行溫度補償,得到當前溫度下的真實聲速,進而根據真實聲速確定當前溫度下的流體流速;基于標定的目標信號飛行時間差與參考聲速確定的參考信號飛行時間差,對參考聲速進行調整,以使得參考溫度逼近當前溫度下的真實聲速,進而通過準確性較高的真實聲速確定出當前溫度下的流體流速,減小了溫度變化對測量準確性的影響,提高了流體流速測量的準確性。