用于验证按渡越时间差法进行的超声波流量测量所获知的测量数据的可靠性的方法以及 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1的用于验证按渡越时间差法 (Laufzeitdifferenz-Methode)进行的超声波流量测量所获知的测量数据的可靠性的方法 W及一种根据权利要求9的超声波流量计。
【背景技术】
[0002] 超声波流量计经常在过程技术和自动化技术中使用。它们允许了W简单的方式确 定管路中的体积流量和/或质量流量。
[0003] 根据最新的研究，在超声波流量测量中出现超声波杂散信号，它们不仅经由超声 波流量计的测量管的管壁传递，而且逐段地经过测量介质传播。此类干扰信号在已经很小 的温度改变下具有关于测量误差的很高的波动幅度，并且因此难W补偿该些干扰信号。
【发明内容】
[0004]W该基本的认识为出发点，现在本发明的任务在于，鉴于前述的对温度敏感的干 扰信号的出现和程度，来验证超声波测量所获知的测量数据的可靠性。
[0005] 本发明通过提供具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求8的特征的超声波 流量计来解决该任务。
[0006] 用于验证按渡越时间差法进行的超声波流量测量所获知的测量数据的可靠性的 方法，其中，通过具有至少两个超声波换能器的超声波流量计沿着或逆着测量介质的流动 方向倾斜地发出和接收超声波信号，根据本发明，所述方法包括：
[0007]-在接收第一超声波有效信号之前的第一时间窗口之内接受第一超声波干扰信 号，该第一超声波干扰信号基本上经过换能器之间的测量介质传播，其中，第一超声波干扰 信号至少逐段地经过换能器之间的测量介质传播；
[000引-在接收第二超声波有效信号之前的第二时间窗口之内接受第二超声波干扰信 号，该第二超声波干扰信号基本上经过换能器之间的测量介质传播，其中，第一和第二超声 波有效信号分别配属于两个沿相反的方向经过介质发射的超声波信号；W及
[0009]-获知用于评估测量值的测量不准确性的质量判据，该测量值与由第一和第二超 声波有效信号获知的渡越时间差成比例。
[0010] 通过获知质量判据作为用于不对称的管波的规模的项，实现了对超声波测量的整 体验证和对所获知的单个测量数据的验证。
[0011] 验证可W要么通过由最终用户对质量判据的鉴定来实现，要么由评估单元例如通 过声学或光学的输出来执行。
[0012] 本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0013] 在验证质量判据之后，评估单元可W附加地根据预定的额定值有利地决定，所获 知的单个测量值是否足够可靠。单个测量值的可靠性/不可靠性例如可W通过视觉上不同 的显示来实现。因此，例如可w用红色显示不可靠的单个测量值而用黑色或绿色显示可靠 的单个测量值。
[0014] 有利的是，质量判据通过比较运算获知，该比较运算包括从第一和第二超声波干 扰信号获知平均的平方差，因为由此可W实现更好的误差估计。
[0015] 理想地，第一和第二时间窗口一样大，从而无需为无法比较的更长的时间窗口花 费附加的测量耗费和能量耗费。
[0016] 根据本发明，超声波流量计包括至少两个超声波换能器和一个评估装置，该评估 装置构造用于验证按渡越时间差法，尤其是按权利要求1的方法进行的超声波流量测量所 获知的测量数据的可靠性。
[0017] 本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0018] 有利的是，超声波流量计具有显示单元，用W输出当前获知的测量不准确性。
[0019] 一种根据本发明的用于通过具有至少两个超声波换能器的超声波流量计来确定 测量介质的流速或流量的方法，其中，沿着或逆着测量介质的流动方向倾斜地发出和接收 超声波信号，其中，通过下列步骤实现对由基本上在超声波换能器之间的测量介质的外部 传播的超声波干扰信号引起的测量误差的补偿：
[0020] a)W经调制的脉冲重复周期沿着测量路径发出超声波发射信号序列；
[0021] b)接收包括超声波有效信号的超声波接收信号序列，其中，超声波有效信号分别 与至少一个超声波干扰信号叠加；并且
[0022] C)对超声波接收信号序列或由此推导出的值取平均，用W减小由超声波干扰信号 引起的测量值误差。
[0023] 超声波发射信号可W依次沿一个方向发出。备选地，超声波脉冲的发射方向可W 任意改变，然而其中，确保了为两个发射方向使用相同的调制模式。
[0024] 尤其在来自于之前的发射脉冲的超声波干扰信号中实现了降低测量值误差。
【附图说明】
[0025] 图1示出具有超声波有效信号和超声波干扰信号的接收信号；
[0026] 图2示出不对称的超声波干扰信号；
[0027] 图3示出两个重叠的对称的超声波干扰信号；
[002引图4示出在介质的温度改变时不对称的超声波干扰信号的测量误差的改变；
[0029] 图5示出在介质的温度改变时对称的超声波干扰信号的测量误差的改变；
[0030] 图6示出两个超声波信号的重叠，其包括超声波有效信号范围和前置的干扰信号 范围；
[0031] 图7示出通过脉冲序列调制降低不对称的超声波干扰信号的温度相关性拟及
[0032] 图8示意性地示出根据现有技术的超声波流量计。
【具体实施方式】
[0033] 下面应根据针对具有超声波换能器对的超声波换能器装置的实施例详细阐释本 发明和基于本发明的特别的问题。具有多于两个超声波换能器的超声波换能器装置也是已 知的，本发明同样可W应用在该些超声波换能器装置上。
[0034] 在按时间原理进行的超声波流量测量时