一种λ型互相关时差法超声波流量检测方法.pdf

一 种 型互相关时差法超声波流量检测方法 柏思忠 一 种 入型互相关时差法超声波流量检测方法 UltrasonicFlow Detection UsingLambdaTypeCross—-correlationTimeDifferenceMethod 柏 粤 惠 (中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039) 摘 要：对超声波气体流量检测主流方法(z型时差法、V型时差法和平行相关法)的优缺点进行了分析，提出了一种 型互相关时差 法超声波流量检测方法。该方法采用两对换能器，一对垂直中轴线安装，另一对与中轴线成0角安装。同侧换能器同时在相同介质 中发射相同波形，传播不同行程后查找互相关性，计算相对时差，根据顺流和逆流时差计算流速和流量。试验表明，型检测方法的示 值相对误差小于0．05％，是一种精度高、简单、实用的超声波流量检测方法。 关键词：超声波 流量计 检测 时差法 平行相关法 仪器仪表 气体 传播速度 信号衰减 中图分类号：TP216；TH86 文献标志码 ：A DOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201602021 Abstract：Ztypetimedifferencemethod-V —ytpetimedifferencemethodandparallelcorrelationmethod raethemainstream mehtodsfor ultrasonicgasflow detection-theadvantagesanddisadvanatgesofthesemehtodsareanalyzed，andtheLambdatypecross—correlationtime dffierencemethod isproposed．Twopairsoftrnasducers raeinstalledinthismehtod，oneisverticallytothecenrtal axis，andoneisinangleof0 withthecenrtalaxis．ThetransducersathtesamesideemitsamewaveforInsinthesamemedium 。athtesametime-nadserachcross—correlation afterpropagatingdffierentsrtoke．Th erelativetimedifferenceiscalculated；inaccordnacewiht thetimedffierenceofdownstreamandupsrteam 。 hteflowvelocitynadflowraecalculated．ThetestsindicatethathterelativeerrorofindicationusingLambdatypedetectionmethodislesshtan 0．05％ 。htusthisisahighaccurate-simpleandappliedultrasonicflow detectionmehtod． Keywords：Ulrtasonic Flowmeter Measurement Time—dffierence mehtod Praallelcorrelation method Instrumentation Gas Trna smission speed Signalattenuation 0 引言 1 型理论模型 超声波气体流量计 的起源可以追溯到20世纪 1．1 型安装模型 70年代，其凭借准确度高、重复性好、无可动部件、本体 在过管道中轴线的同一平面 (实际上AB和CD两 无压损和适合于大 口径、大流量计量等优点异军突起。 条中心连线只需要和管道中轴线相交，可以不在 同一 在工业应用中较为广泛的超声波气体流量主流检测方 平面上)，共安装有4只收发一体超声波换能器，管道 法 分别是z型时差法 。。、V型时差法 和平行相关 剖面图如图1所