专利名称：检测声学流量计中的液体的方法和系统的制作方法
检测声学流量计中的液体的方法和系统
背景技术：
在从地下取出天然气后，经由管道将气流从一个地方传输到另一地方。期望精确 地知道流中流动的气体量，特别当流体买卖，或“监护运输(custody transfer)”时，要求特 别的精确度。可以使用超声波流量计来测量在管道中流动的天然气量，并且超声波流量计 具有足够的精度来用在密闭运输中。在超声波流量计中，在待测的气流中来回发送声信号。基于所接收的声信号的参 数，确定流量计中的几个不同高度的气流速率。基于流速和流量计的已知截面积，可以计算 气流体积。然而，在一些情形下，液体累积在测量天然气流的流量计的下半部分。液体可以 是碳氢化合物或水。例如，取决于压力和露点，碳氢化合物可以从天然气流中沉淀，从而形 成液体累积。如另一例子，可能通过用水填充线路，从而按流体静力学方式对管道进行测 试，并且在一些情形下，在管道运送天然气前，未完全消除水。不管液体的属性，液体累积会 减小流量计的横截面积，而减少的横截面积对流量测量有双重影响。对于通过流量计的恒 定实际流量，减少的横截面积导致增大的测量流速。此外，流量计设定横截面积，并且基于 所测量的流速和横截面积来确定流量。液体累积减小了实际横截面积，由此基于减少的横 截面积，以及由于减小的横截面积，气流速率倾向于增加，从而使得实际容量将小于测量容 量。一些相关技术的超声波流量计试图通过换能器对(transducer pair)使声信号对 准该测量计的最下部分，来确定液体是否累积在流量计中。当无液体存在时，由一个换能器 产生的声信号经过该测量计，从该测量计的最下部分反射，然后传播到第二换能器。然而， 当液体存在时，声信号与液体的表面相交，并且从液体的表面反射，而不是从测量计的最下 部分反射，由此用于声信号的路径长度改变。声信号的参数表示变化的路径长度，由此存在 液体。然而，用于液体检测的专用换能器对增加了流量计的成本和复杂度，并且尽管翻新现 有的测量计(其声信号基本上水平地经过流量计)在理论上是可能的，但却非常地昂贵。因 此，用于确定液体是否存在于测声计中的系统和方法将是有益的。
为详细地描述示例性实施例，现在将参考附图，在附图中图IA表示根据至少一些实施例的流量计的俯视截面图；图IB表示根据至少一些实施例的流量计的立面端视图；图IC表示根据至少一些实施例的流量计的俯视图；图2表示根据至少一些实施例的流量计的电子组件；图3表示根据至少一些实施例的流量计的立面端视图；图4A-4E表示流速曲线图(profile)的波动；图5A-5E表示流速曲线图的波动；图6表示根据至少一些实施例的方法；以及
图7表示耦接到根据至少一些实施例的多个流量计的流量计算机。概念和术语在整个说明书和权利要求中使用某些术语来表示特定系统部件。如本领域的技术 人员将意识到，测量计制造公司可以用不同名称来称呼某个部件。本文献不打算区分名称 不同而功能相同的部件。在下述论述和权利要求中，以开放形式使用术语“包括”和“包含”，因此该术语应 当解释为是指“包括，但不限于...”。同时，术语“耦接”是指间接或直接连接。因此，如果 第一设备耦接到第二设备，那么该连接可以通过直接连接，或通过经其他设备和连接的间 接连接。
具体实施例方式下面的讨论针对本发明的各个实施例。尽管这些实施例的一个或多个是优选的， 但所公开的实施例不应当被解释或者用作限制包括权利要求的本公开内容的范围。此外， 本领域的技术人员将理解到下述描述具有广泛应用，并且任一实施例的讨论仅表示该实施 例的示例，而不表示包括权利要求的本公开内容的范围限于该实施例。各种实施例用于提供用来确定液体是否累积在声学型流量计的中心通道的下部 中的方法和系统。这种确定基于换能器对之间经过测量计而发送的声能的参数，其中，该声 能不与液体交叉。图IA示出了声学流量计101的俯视截面图，以解释不同部件和关系。适 合放在管道的区段之间的测量计体或管段100具有预定的大小并且限定被测气体(例如天 然气)流过的中央管道102。图示的换能器对120和130以及它们各自的外壳125和135 沿管段100的长度放置。换能器120和130是声学收发机，以及更具体的是超声波收发机， 这指它们同时产生和接收具有大约20千赫以上的频率的声能。通过每一换能器中的压电 元件来生成和接收声能。为生成声信号，通过正弦信号电刺激压电元件，并且压电元件通过 振动来响应。压电元件的振动生成通过被测液体传送到换能器对的对应换能器的声信号。 类似地，在声能(即，声信号和其他噪声信号)到达后，接收压电元件振动并生成由与该测 量计有关的电子部件检测、数字化和分析的电信号。路径110，有时称为“弦”或“弦路”，存在于图示的换能器120和130间，与中心线 105成角度θ。弦110的长度是换能器120的面和换能器130的面之间的距离。点140和 145定义由换能器120和130生成的声信号进入和离开流过管段100的气体的位置(S卩，管 段腔的入口)。可以由角度θ、在换能器120和130间测量的第一长度L、对应于点140和 145间的轴向距离的第二长度X、以及对应于管道内径的第三长度“d”来限定换能器120和 130的位置。在大多数情形下，在测量计制作期间，精确地确定距离d、X、和L。此外，换能 器，诸如120和130分别放在离点140和145特定距离处，而与测量计大小(即管段大小) 无关。气体(例如，天然气)沿方向150按流速曲线图152流动。速度向量153-158示出 了在一些情形下，朝管段110的中心线105，通过管段100的气体流速增加。初始地，下游换能器120生成声信号，所述声信号传播经过管段100中的液体，然 后入射在上游换能器130并由其检测。短时间后(例如，在几毫秒内)，上游换能器130生成 返回声信号，该声信号回传经过管段100中的液体，然后入射在下游换能器120上并由其检 测。因此，换能器120和130沿弦路110，通过声信号115，进行“发收(pitchand catch) ”。在操作期间，该序列每分钟可能发生上千次。换能器120和130之间的声信号115的传输时间部分地取决于声信号115相对于 气流是向上游行进还是向下游行进。用于向下游行进的声信号的传输时间(即，与气流相 同的方向)小于用于向上游(即与气流相反)行进时的传输时间。能使用上游和下游传输 时间来计算沿着弦和/或弦附近的气体的平均流速，并且能使用传输时间来计算被测气体 中的声速。声学流量计能够具有一个或多个弦。图IB示出了多路径声学流量计的一端的立 面端视图。图IB的流量计包括处于管段100内的变化的等级处的四个弦路A、B、C和D。 具体地，弦A是最上面的弦，弦B是中上的弦，弦C是中下的弦、以及弦D是最下面的弦。由 于本说明书所关心的是检测累积的液体，在重力的作用下，在流量计的最下部，高度标定较 上和较下以及变化等均参考重力。每一弦路A-D对应于交替充当发射机和接收机的换能器 对。还示出了控制电子部件外壳160，在其内驻留控制电子部件，其采集和处理来自图示的 四个弦路A-D的数据。因为凸缘，在图IB的视图中隐藏的是对应于弦路A-D的四对换能器 和换能器端口。图IC表示流量计101的俯视图，以图示各弦路的关系的另一方面。第一换能器端 口对125和135(其可以对应于最上面的弦，弦A)包括换能器，与管段100的中心线105成 非直角θ来定义弦路。另一对换能器端口 165和175(其可以对应于中上的弦，弦B)包括 换能器，定义如下弦路的换能器，所述弦路相对于换能器端口 125和135的弦路，松散地形 成“X”形状。类似地，第三对换能器端口 185和195(其可以对应于中下的弦，弦C)同样地 包括如下的换能器，所述换能器定义与用于换能器端口 125和135的弦路平行的弦路，但该 弦路在中心通道中比用于换能器端口 125和135或换能器端口 165和175的弦路更低。因 为图示的管段100的曲率，在图IC中未清楚地示出的是第四对换能器端口(可以对应于最 下面的弦，弦D)，其包括定义与用于换能器端口 165和175的弦路平行的弦路的换能器。结合图IB和1C，布置换能器对，使得对应弦A和B的较上两对换能器形成形状 “X”，以及对应弦C和D的较下两对换能器也形成“X”形状。流量计确定在每一弦A-D附近 的气体的流速，以获得弦的流速，并且组合弦的流速来确定整个中央通道的平均流速。从中 央通道的平均流速和横截面积，可以由此确定在管段和管道中流动的气体量。图2图示了根据至少一些实施例的声学流量计的控制电子部件200。控制电子部 件200可以驻于图IB的电子部件外壳160中，电子部件外壳160可以耦接到管段100。可 选地，电子部件外壳160可以同样装配在管段附近(即几英尺内)。控制电子部件200包 括耦接到随机存取存储器(RAM) 204、只读存储器(ROM) 206、和通信端口(COM) 208的处理器 202。处理器202是在其内执行程序来实现不同实施例的任务的设备。ROM 206是存储操 作系统程序，以及实现不同实施例的程序的非易失存储器。ROM 204是用于处理器202的 工作存储器，在执行前，可以将程序和数据结构从ROM 206复制到RAM 204。在另外的实施 例中，可以从ROM 206直接访问程序和数据结构。通信端口 208是测量计与其他设备，诸如 流量计算机(可以累积从多个流量计测量的流量)，和/或数据采集系统进行通信的机构。 尽管处理器202、RAM204、R0M 206、和通信端口 208示为单个设备，在另外的实施例中，可以 使用微控制器，其中，微控制器集成地包括处理核心、RAM、ROM和通信端口。处理器202进一步耦接并控制多个设备，以发送和接收经过被测气体的声信号。特别地，处理器202分别通过控制线路218和220，耦接到换能器驱动器210、接收机212、和 两个复用器214和216。在一些实施例中，换能器驱动器210包括振荡器电路和放大器电 路。在换能器驱动器210具有内部振荡器的实施例中，换能器驱动器210产生初始信号，将 该信号放大到足够的信号强度来驱动换能器，以及提供相对于换能器的阻抗匹配。在其他 实施例中，换能器驱动器从处理器202接收所需频率的交流(AC)信号，放大该信号并相对 于换能器提供阻抗匹配。接收机212同样地采用许多形式。在一些实施例中，接收机212 是模数转换器，其获取由换能器产生的、表示所接收的声能的模拟波形，并将该信号转换成 数字形式。在一些情况下，接收机212可以在数字化前或后，过滤和/或放大信号。然后， 出于确定气流的目的，所接收的信号的数字化版本被传递到处理器202，以及还用于确定液 体是否累积在流量计中(稍后详述)。执行程序的处理器202有选择地控制复用器214和216，将每一换能器对222的 每一换能器耦接到换能器驱动器210(以驱动该换能器来产生声信号)以及耦接到接收机 212(以响应声能，接收由该换能器产生的电子信号)。在一些实施例中，处理器202，在示例 性的一秒测量周期的范围内，指示每一换能器对发送约30个上游声信号以及30个下游声 信号。对于每一换能器对，使用更多或更少的上游和下游声信号的集合，则相应地使用更长 或更短的测量周期。仍然参考图2，并且特别集中在作为所有换能器对222的代表的换能器对222A上。 出于这里讨论的目的，换能器2M是发送换能器，并且换能器2 是接收换能器，然而，在实 际的操作中，这些角色交替地改变。在处理器202的控制下，通过复用器214和216，将换能 器驱动器210耦接到换能器224。由换能器驱动器210生成和/或放大的电子信号传播到 换能器224中的压电元件，并刺激换能器224中的压电元件，进而换能器224生成声信号。 声信号通过被测气体中换能器2M和换能器226间的距离。为便于制图，未对齐图2的换 能器对222A，但在操作中，换能器对基本上是同轴的，如图IA中所示。在换能器2M和换能 器2 之间的声信号的传送时间(flight time)期间，处理器202改变复用器214和216 的结构，以便将换能器2 耦接到接收机212。换能器2 接收声能(即，声信号和噪声信 号)，并且对应于所接收的声能的电子信号传播到接收机212。尽管不期望，但在某些情形下，当被测气体(例如，天然气)流过流量计时，液体聚 集在流量计的最下部。液体可以是从流动气体沉淀的碳氢化合物、从上游设备(例如润滑 油的压缩机)引入的碳氢化合物、从静水压试验剩余的水、或来自其他源头的液体。不考虑 是何种源头，流量计中的液体累积减小测量计的横截面积，其导致气流速增大(对恒定容 量流)和相应的流容量计算误差(基于增大的流速和减小的横截面积)。各种实施例用于 间接地检测液体累积的存在。即，不是通过设置弦路与液体的表面(如果存在液体的话) 交叉的专用换能器对，各个实施例基于从驻于流量计中的液体累积的表面所定义的水平面 之上且不与该水平面交叉的弦路径而检测的参数来检测液体。图3示出了流量计101的立面端视图，以便更全面地描述弦路与流量计中的液体 累积的关系。特别地，图3示出了中心通道102，以及图示的四个弦A，B，C和D。中心通道 具有半径R。根据不同的实施例，弦A，B，C和D的每一个位于在中心通道102的最下部(相 对于重力G)累积的液体300的表面的上面，并且不与该表明交叉。因为根据液体量，液体 表面的中心通道的高度发生改变，本说明书进一步定义，即，每一弦位于如从中心通道的最低点测量的中心通道的半径R的百分之五(5% )处的高度所定义的水平面302的上面，并 且不与水平面302交叉(在中心通道内)。在图3中，每一弦A，B, C和D基本上示为水平 (另外说明，平行于水平面302)；但弦不必水平，并且可使用弦的任何空间方位角，只要弦 在中心通道内不与液体的表面交叉。本发明人已经发现即使未直接检测到液体(例如，反射离液体的表面的弦路)，仍 然可以通过对基于弦的流速而计算的参数进行分析，从而确定液体的存在。特别地，发明人 已经发现液体可以依照流速曲线图和流量计内的横向流动(cross-flow)这二者而证明其 自身。将依次论述这些的每一个。如参考图IA的俯视截面图所述，利用流量计，气流定义流速曲线图。通过流过中 心通道的气体(例如天然气)，流速曲线图呈现形，其中，最高流速位于中心，以及较小 流速在壁的附近，如图IA的俯视图中的流速曲线图152，以及图4A的侧面的立面视图中的 流速曲线图400所示。关于流速曲线图，发明人已经确定通过更多的钟形曲线图，以及诸如 图4B的示例性流速曲线图402所示的较平坦的曲线图之间的流速曲线图的快速波动，至少 可以部分地证明液体累积其自身。具体地，如由图4A-4E所示，如随时间“t”的推移所图示 的，在相对小的时间周期上，流速曲线图在更加像钟形的曲线图和较平坦的曲线图之间来 回波动。另外说明，在存在液体的情况下，被测气体流速曲线图倾向于呈现出像游动的水母 的曲线图。波动是快速的，由此在测量周期上可以发生许多次波动；然而，在测量周期上，波 动倾向于平均到预期值，由此迄今未被看成为作为存在液体的表示。例如，在一秒的示例性 测试周期内，流量计可以在每一弦上发送30个上游和30个下游声信号(即，在一秒的测 量周期中，每4. 16毫秒，生成、传播、和接收声信号)。在发送整个声信号集合后(即每一 弦上的一个上游和一个下游声信号)，或对四弦测量计，约每33毫秒后，可以建立流速曲线 图。根据至少一些实施例，以一些方式对测量周期内的流速曲线图进行分析，以确定波动是 否存在。在一些实施例中，特别是处理器202(图2)的计算能力相对高的情况下，可以通过 流速曲线图的图形分析，确定液体是否存在于测量计中。在其他实施例中，为特定测量集 合，计算表示流速曲线图的参数，并且相对于先前(或随后)计算的该参数的版本(例如， 在同一测量周期内)，来分析该参数，以确定液体是否存在于测量计中。在一些实施例中，采 用多个这些参数的标准偏差，并且如果标准偏差高于预定阈值，则液体存在于测量计中，在 其他的实施例中，计算该参数与该参数的先前计算的版本间的差的大小，如果该差大于预 定阈值，则液体存在于测量计中。表示流速曲线图的参数同样可采用许多形式。在一些实施例中，参数是表示流速 曲线图的平坦度的无量纲曲线图因子。对四弦流量计，曲线图因子参数采用以下形式
曲线图因子
Va^Vd⑴其中，Va是最上面的弦处的流速，Vb是中上的弦处的流速，Vc是中下的弦处的流 速，以及Vd是最下面的弦处的流速。作为例子，考虑一秒的测量周期和四弦测量计。如上，流量计可以在约33毫秒中做出整个流速集合(所有四弦)确定，并且从每一集合计算曲线图因子的值。根据至少一 些实施例，在测量周期上获得参数的标准偏差(例如，在一秒测量周期中的约30个值)，以 及将标准偏差与预定值进行比较。例如，如果曲线图因子的标准偏差高于0. 08，则液体存在 于流量计中，以及流量计由此进一步采取动作来提醒用户/所有者。例如，进一步动作可以 包括断言输出信号来触发本地警报，或向其他设备(例如，SCADA系统)发送电子消息，表 示存在液体。在另外的实施例中，可以确定曲线图因子的值的量值之差(例如，最大值和最 小值间)，并且与预定值进行比较。如果量值差超出预定值，则流量计进一步采取动作来提 醒用户/所有者。这些情形仅是例子，并且在确定中，可以使用更长或更短的测量周期，相 应地，使用更大或更小的值。至此所述的流速曲线图集中在“钟”形流速曲线图上，以及有液体存在时钟形如何 波动；然而，可以按与流速曲线图相关的其他方式来证明液体其自身。具体地，本发明人已 经发现在流量计中存在液体的情况下，钟形本身的峰值可能交替并快速地偏离中心通道的 中心线(称为“不对称”)，然后移回。峰值偏离中心线可能与如上所述的钟形流速曲线图 的波动同时发生。具体地，如由图5A-5E所示，如随时间“t”的推移所图示的，在相对小的 时间周期中，流速曲线图可能在中心峰值和偏心峰值间波动。该波动是快速的，由此在测量 周期，可能发生许多次波动；然而，在测量周期上，波动倾向于平均到预期值，由此至今未被 看成为作为存在液体的表示。在一些实施例中，特别是在处理器202(图2)的计算能力相对高的情况下，可以通 过流速曲线图的图形分析，特别是对流速曲线图的不对称性的图形分析，来确定液体是否 存在于测量计中。在其他实施例中，为特定测量集合计算表示不对称性的参数，以及相对于 先前(或随后)计算的参数版本(例如在同一测量周期内)来分析该参数，以便确定液体 是否存在于测量计中。在一些实施例中，基于参数(相对于多个先前计算的版本)来计算 标准偏差，并且如果标准偏差高于预定阈值，那么液体存在于测量计中。在其他实施例中， 计算该参数和先前计算的该参数的版本间的量值差，以及如果该差高于预定阈值，那么液 体存在于测量计中。在通过计算作为表示不对称性的值的参数，确定液体的存在的实施例中，对四弦 测量计，不对称性参数采用如下形式
权利要求
1.一种方法，包括使气态物质流过测量计体的中心通道；沿横过所述中心通道的相应各弦路发送声信号，所述弦路的任何一个均不与所述中心 通道的下部交叉，其中，如果在所述气态物质的流动期间存在液体，则所述液体累积在所述 下部；基于声信号沿所述相应各弦路的传输时间，计算每一所述弦路附近的所述气态物质的 流速；以及基于每一弦路附近的流速，确定在所述下部累积的液体的存在。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定进一步包括 计算表示所述气态物质的流速曲线图的参数；以及相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括其中，所述分析进一步包括使用所述参数和所述参数的多个先前计算的版本，来计算 标准偏差；以及当所述标准偏差高于预定阈值时，指出液体的存在。
4.如权利要求2所述的方法，进一步包括其中，所述分析进一步包括计算所述参数和所述参数的一个或多个先前计算的版本之 间的量值差；以及当所述量值差高于预定阈值时，指出液体的存在。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定进一步包括计算用来表示在不与流动路径的中心轴平行的各方向所述气态物质的流速的参数；以及相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本，分析所述参数。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括其中，所述分析进一步包括使用所述参数和所述参数的多个先前计算的版本来计算标 准偏差；以及当所述标准偏差高于预定阈值时，指出存在液体。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括其中，所述分析进一步包括计算所述参数和所述参数的一个或多个先前计算的版本之 间的量值差；以及当所述量值高于阈值时，指出存在液体。
8.一种系统，包括测量计体，所述测量计体限定具有半径的中心通道，所述测量计体被配置成耦接到气 体流，以使得气体流过所述中心通道；多个换能器对，所述多个换能器对机械耦接到所述测量计体，每一换能器对限定横过 所述中心通道的弦，每一换能器对被配置成沿相应弦来传播和接收声信号，以及在所述中 心通道内，每一弦位于所述中心通道的最低点测量的半径的5%的高度处的水平面的上面， 并且不与所述水平面交叉；处理器，所述处理器电耦接到所述多个换能器对；存储器设备，所述存储器设备电耦接到所述处理器，所述存储器设备存储可由所述处 理器执行的程序；程序，当由所述处理器执行所述程序时，使所述处理器获得所接收的声信号的表示，并 且基于所接收的声信号来确定每一弦附近的气体的流速；以及所述程序进一步使所述处理器基于所述流速来确定液体是否累积在所述中心通道的 最低点。
9.如权利要求8所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否累积时，所述程序使得 所述处理器计算表示所述中心通道中的气体的流速曲线图的参数，以及相关于所述参数的 一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
10.如权利要求9所述的系统，其中，当所述处理器进行分析时，所述程序使所述处理 器基于所述参数和所述参数的多个先前计算的版本来计算标准偏差，并且当所述标准偏差 高于预定阈值时，断言表示存在液体的警告。
11.如权利要求9所述的系统，其中，当所述处理器进行分析时，所述程序使所述处理 器计算所述参数和所述参数的一个或多个先前计算的版本间的量值差，当所述量值差高于 预定阈值时，断言表示液体存在的警告。
12.如权利要求8所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否已经累积时，所述程 序使所述处理器计算表示在不与所述中心通道的中心轴平行的各方向的气体的流速的参 数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
13.如权利要求12所述的系统，进一步包括，其中，当所述处理器分析所述参数时，所 述程序使所述处理器基于所述参数和所述参数的多个先前计算的版本计算标准偏差，以及 当所述标准偏差高于预定阈值时，指出存在液体。
14.如权利要求12所述的系统，进一步包括当所述处理器分析所述参数时，所述程序 进一步使所述处理器计算所述参数和所述参数的一个或多个先前计算的版本间的量值差， 当所述量值高于预定阈值时，指出存在液体。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序，当所述程序由处理 器执行时，使所述处理器获得沿流量计中的弦传播的声信号的表示；基于所述声信号的表示，确定每一弦附近的气体的流速；以及基于所述流速，确定液体是否累积在作为所述流量计基底的所述中心通道的最低点。
16.如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，当所述处理器确定液体是否累 积时，所述程序使所述处理器计算表示所述中心通道中的气体的流速曲线图的参数，并且 相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
17.如权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中，当所述处理器进行分析时，所述 程序使所述处理器基于所述参数和所述参数的多个先前计算的版本计算标准偏差，并且当 所述标准偏差高于预定阈值时，断言表示存在液体的警告。
18.如权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中，当所述处理器进行分析时，所述 程序使所述处理器计算所述参数和所述参数的一个或多个先前计算的版本之间的量值差， 当所述量值差高于预定阈值时，断言表示液体存在的警告。
19.如权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中，当所述处理器计算所述参数时，所述程序使所述处理器基本上使用下述公式来进行计算曲线图因子其中，Va是最上面的弦处的流速，Vb是中上的弦处的流速，Vc是中下的弦处的流速，以 及Vd是最下面的弦处的流速。
20.如权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中，当所述处理器计算所述参数时， 所述程序使所述处理器基本上使用下述公式来进行计算不对称性=VA + VB Vc+Vd其中，Va是最上面的弦处的流速，Vb是中上的弦处的流速，Vc是中下的弦处的流速，以 及Vd是最下面的弦处的流速。
21.如权利要求21所述的计算机可读存储介质，进一步包括其中，当所述处理器确定 液体是否已经累积时，所述程序使所述处理器计算表示在不与所述中心通道的中心轴平行 的各方向的气体的流速的参数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析 所述参数。
22.如权利要求21所述的计算机可读存储介质，进一步包括，其中，当所述处理器分析 所述参数时，所述程序使所述处理器基于所述参数和所述参数的多个先前计算的版本计算 标准偏差，以及当所述标准偏差高于预定阈值时，指出存在液体。
23.如权利要求21所述的计算机可读存储介质，进一步包括，当所述处理器分析所述 参数时，所述程序进一步使所述处理器计算所述参数和所述参数的一个或多个先前计算的 版本之间的量值差，当所述量值高于预定阈值时，指出存在液体。
24.如权利要求21所述的计算机可读存储介质，其中，当所述处理器计算所述参数时， 所述程序使所述处理器基本上使用下述公式来进行计算横向流动=^Vb+Vd其中，Va是最上面的弦处的流速，Vb是中上的弦处的流速，Vc是中下的弦处的流速，以 及Vd是最下面的弦处的流速。
25.—种系统，包括处理器；耦接到所述处理器的存储器，所述存储器存储可由所述处理器执行的程序；耦接到所述处理器的通信端口；所述程序使所述处理器从气量计接收表示所测量的气流量的值，所述接收通过所述通 信端口 ；并且在预定时间周期保持整个气体的气流量的流动总量；以及所述程序进一步使所述处理器通过所述通信端口获得表示在所述气量计的下部中的 液体累积的数据；并且基于所述数据，确定液体是否存在。
26.如权利要求25所述的系统，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述程序使所述 处理器获得横过所述气量计的中心通道而传播的声信号的表示。
27.如权利要求沈所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否存在时，所述程序使 所述处理器计算表示所述气量计内的气体的流速曲线图的参数，并且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
28.如权利要求沈所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否存在时，所述程序使 所述处理器计算表示在不平行于所述中心通道的中心轴的各方向的气体的流速的参数，并 且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
29.如权利要求25所述的系统，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述程序使所述 处理器获得在所述气量计的每一弦路附近的气体流速的表示。
30.如权利要求四所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否存在时，所述程序使 所述处理器计算表示所述气量计内的气体的流速曲线图的参数，并且相关于所述参数的一 个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
31.如权利要求四所述的系统，其中，当所述处理器确定液体是否存在时，所述程序使 所述处理器计算表示在不与所述中心通道的中心轴平行的各方向上气体的流速的参数，并 且相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
32.如权利要求25所述的系统，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述程序使所述 处理器获得表示所述气量计内的气体的流速曲线图的参数，并且相关于所述参数的一个或 多个先前计算的版本来分析所述参数。
33.如权利要求25所述的系统，其中，当所述处理器获得所述数据时，所述程序使所述 处理器获得表示在不与所述中心通道的中心轴平行的各方向上的气体的流速的参数，并且 相关于所述参数的一个或多个先前计算的版本来分析所述参数。
全文摘要
本发明涉及检测声学流量计中的液体。示例性实施例的至少一些是如下的方法，包括使气态物质通过测量计体的中心通道流动；沿横过中心通道的各个弦路发送声信号(弦路的任何一个均不与中心通道的下部交叉，其中，如果在气态物质的流动期间存在液体，则所述液体累积在所述下部)；基于声信号沿各个弦路的传输时间，计算每一弦路附近的气态物质的流速；以及基于每一弦路附近的流速，确定在下部中累积的液体的存在。
文档编号G01F1/66GK102066881SQ200980123396
公开日2011年5月18日 申请日期2009年4月20日 优先权日2008年7月8日
发明者亨利·查尔斯·小斯特劳布, 查尔斯·W·德尔 申请人:丹尼尔度量和控制公司