一种大口径超声波水表流量测量的补偿方法及其补偿装置与流程

[0001]
本发明涉及超声波水表技术领域，具体为一种大口径超声波水表流量测 量的补偿方法及其补偿装置。


背景技术：

[0002]
超声波水表是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变 化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量的一种 新式水表，超声波水表具有始动流速低，量程比宽，测量精度高工作稳定的 特点，在实际工作过程中，浸没在水中的超声波换能器或超声波反射柱，易 受水质影响产生结垢现象，如清理不及时，严重影响换能器接受幅值，影响 测量精度。同时当水质中混入气泡时，不同介质对超声波的传导差距导致换 能器幅值变化极大，严重影响测量精度，现有技术中，对于发生错波的数据 通常直接遗弃，导致其不能很好的对错波的数据进行利用。


技术实现要素：

[0003]
(一)解决的技术问题
[0004]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种大口径超声波水表流量测量的 补偿方法及其补偿装置，具备利用错波的平均值对实际过程中的o
s
值进行补 正，达到对错波值进行利用，使得出的数值更加准确的优点，解决了对于发 生错波的数据通常直接遗弃，导致其不能很好的对错波的数据进行利用的问 题。
[0005]
(二)技术方案
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大口径超声波水表流 量测量的补偿方法，包括如下步骤：
[0007]
1)、多次测量上游时间和下游时间，计算得出上游时间和下游时间的标 准时间，再根据公式o
s
＝(tdn+tup)-l*2/c，计算正常情况下的o
s
值，tdn 为下游时间，tup为上游时间，l为两个换能器之间的声程，c为超声波速度；
[0008]
2)、测量实际工作中的tup1和tdn1；
[0009]
3)、根据公式o
s1
＝(tdn1+tup1)-l*2/c，计算实际情况下的o
s1
值；
[0010]
4)、当o
s
值等于o
s1
时，则代表没有错波，结束上述步骤；
[0011]
5)、当o
s
值不等于o
s1
时，计算o
s-o
s1
，得到s1，并进行储存数据，再进 行测量后续的s2、
……
和sn(n＞1)；
[0012]
6)、根据公式计算误差平均值再将与o
s1
相 加，得到补偿值。
[0013]
7)、将错波的平均值对实际过程中的o
s
值进行补正，得到修正的数据。
[0014]
优选的，标准时间为正常情况下，超声波所经过的上游时间和下游时间。
[0015]
优选的，所述上游时间和所述下游时间的计算方式为超声波由发射器到 换能器
之间所用的时间。
[0016]
根据上述的一种大口径超声波水表流量测量的补偿方法，现提出一种大 口径超声波水表流量测量的补偿装置，包括表体，所述表体的顶部固定连接 有表盘，所述表体的内部设有mcu模块、储存模块和电池模块，所述表体的 底部固定连接有底座，所述底座的内侧壁固定连接有永磁体，所述底座的底 部转动连接有叶轮，所述叶轮的旋转轴固定连接有线圈。
[0017]
(三)有益效果
[0018]
与现有技术相比，本发明提供了一种大口径超声波水表流量测量的补偿 方法及其补偿装置，具备以下有益效果：
[0019]
1、该大口径超声波水表流量测量的补偿方法，通过设定一个标准的o
s
值，再将o
s
值与实际过程中的o
s1
值相减，得到s1，并对s1进行储存，同时， 再进行测量后续的s2、
……
和sn，再将s2、
……
和sn的值进行求平均值， 最后将平均值代入o
s1
，得出补偿值，使错波的平均值对实际过程中的o
s
值进 行补正，达到对错波值进行利用，使得出的数值更加准确。
[0020]
2、该大口径超声波水表流量测量的补偿方法，通过设置叶轮，使管体中 的水体带动叶轮旋转，使叶轮带动底座内部的线圈旋转，使线圈切割永磁体 上产生的磁感线，产生电动势，形成电流，使产生的电流经过电池模块进行 储存，使该装置在工作时，可以为电池模块储存电能，使电池模块可以长时 间的使用，进而避免了需要频繁跟换电池的麻烦。
附图说明
[0021]
图1为本发明的原理图；
[0022]
图2为本发明的结构示意图。
[0023]
图中：1、表体；2、表盘；3、mcu模块；4、储存模块；5、电池模块；6、 底座；7、永磁体；8、叶轮；9、线圈。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
请参阅图1-2，一种大口径超声波水表流量测量的补偿方法，包括如下步骤：1)、多次测量上游时间和下游时间，计算得出上游时间和下游时间的标准时间，再根据公式o
s
＝(tdn+tup)-l*2/c，计算正常情况下的o
s
值，tdn为下游时间，tup为上 游时间，l为两个换能器之间的声程，c为超声波速度；2)、测量实际工作中的tup1和tdn1；3)、根据公式o
s1
＝(tdn1+tup1)-l*2/c，计算实际情况下的o
s1
值；4)、当o
s
值等于o
s1
时，则代表没有错波，结束上述步骤；5)、当o
s
值不等于o
s1
时，计算o
s-o
s1
，得到s1，并进行储存数据，再进行测量后续的 s2、
……
和sn(n＞1)；
6)、根据公式计算误差平均值`x，再将`x与o
s1
相加，得到补 偿值。
[0026]
1)、多次测量上游时间和下游时间，计算得出上游时间和下游时间的标 准时间，再根据公式o
s
＝(tdn+tup)-l*2/c，计算正常情况下的o
s
值，tdn 为下游时间，tup为上游时间，l为两个换能器之间的声程，c为超声波速 度；
[0027]
2)、测量实际工作中的tup1和tdn1；
[0028]
3)、根据公式o
s1
＝(tdn1+tup1)-l*2/c，计算实际情况下的o
s1
值；
[0029]
4)、当o
s
值等于o
s1
时，则代表没有错波，结束上述步骤；
[0030]
5)、当o
s
值不等于o
s1
时，计算o
s-o
s1
，得到s1，并进行储存数据，再进 行测量后续的s2、
……
和sn(n＞1)；
[0031]
6)、根据公式计算误差平均值再将与o
s1
相 加，得到补偿值。
[0032]
7)、将错波的平均值对实际过程中的o
s
值进行补正，得到修正的数据。
[0033]
具体的，标准时间为正常情况下，超声波所经过的上游时间和下游时间。
[0034]
具体的，上游时间和下游时间的计算方式为超声波由发射器到换能器之 间所用的时间。
[0035]
根据上述的一种大口径超声波水表流量测量的补偿方法，现提出一种大 口径超声波水表流量测量的补偿装置，包括表体1，表体1的顶部固定连接有 表盘2，表体1的内部设有mcu模块3、储存模块4和电池模块5，表体1的 底部固定连接有底座6，底座6的内侧壁固定连接有永磁体7，底座6的底部 转动连接有叶轮8，叶轮8的旋转轴固定连接有线圈9。
[0036]
工作原理：使用时，首先多次测量上游时间和下游时间，计算得出上游 时间和下游时间的标准时间，再根据公式o
s
＝(tdn+tup)-l*2/c，计算正 常情况下的o
s
值，测量实际工作中的tup1和tdn1，根据公式o
s1
＝(tdn1+ tup1)-l*2/c，计算实际情况下的o
s1
值，当o
s
值等于o
s1
时，则代表没有错 波，结束上述步骤，当o
s
值不等于o
s1
时，计算o
s-o
s1
，得到s1，并进行储存 数据，再进行测量后续的s2、
……
和sn(n＞1)，根据公式计算误差平均值再将与o
s1
相加，得到补偿值。
[0037]
在表体1工作时，管体中的水体带动叶轮8旋转，使叶轮8带动底座6 内部的线圈9旋转，使线圈9切割永磁体7上产生的磁感线，产生电动势， 形成电流，使产生的电流经过电池模块5进行储存。
[0038]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。