专利名称：超声流量计延时检测校准装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，尤其是一种对超声流量计的探头声楔和计时系统延时进行检测校准的装置。
背景技术：
超声流量计被广泛用于流量测量领域，特别是在大口径管道水流量(如水电站)、方涵流量以及明渠流量测量等方面，已成为主要测量手段。流量计的准确度往往是使用者最为关心的技术指标。对于超声流量计计量性能的检测方法通常包含2大类实流标定及非实流标定。实流标定是目前较为通用的检测方法，它是使用流量标准装置，产生并得到标准流量信号，通过与被测流量计示值对比进行检测，该方法具有较高准确度，但该方法受限于流量标准装置的测量范围及安装条件，一般对于管径超过3m流量计、需现场安装换能器的流量计及非圆管型流量计无法进行检测；另外，实流标定需要在实验室进行，成本相对较高，对于流量计生产企业大规模的出厂检测经济压力较大。非实流标定是近年来发展起来的一项超声流量计检测技术，包含对影响流量计计量准确性的多个物理量的检测，是通过校准超声流量计计算公式(I)中的各个分量及计算
公式的准确性来检测和校准流量计，需校准分量包括超声传播平均时间 ，探头声楔内延时
和计时系统延时是超声传播平均时间 测量误差的主要来源。如图I所示，单声路超声流量计由一对超声探头组成，两探头在一条直线上并且和管道轴线成一定角度。超声信号在两探头间对发，当液体静止时，两个方向上超声传播时间相同，若液体流动，则液体流速在声路线方向有一分量，使超声信号在顺流和逆流方向上的传播时间tu,i和td,i有所差异，根据这一时间差的大小即可计算出声路线上的轴向平均流速。
~ L(Il) L1 Ati^i=--— ---—- -——
2 costdl ) 2 cos tj(丄)式中Li为声路长度，Φ 为声路角，^和Ati为顺逆流方向超声传播平均时间和时间差。现有技术中涉及的分量检测方法均针对时间差Ati的检测方法，如“超声波流量计静态传输时间差实液标定装置”(CN1389711A)、“超声波流量计的干校验方法及其装置”(CN1172948A)，并无针对超声传播平均时间f的检测和校准方法。因此，需要研制高精度超声流量计延时检测校准装置以对超声流量计系统延时进行测量，实现超声流量计时间测量准确性的检测和校准。
发明内容
本发明的目的是建立一套高精度超声流量计计时系统测量误差检测装置，可广泛适用于超声流量计产品的通用性时间测量准确度检测装置，且具有较高的计量准确性。
本发明提供了一种超声流量计延时检测校准装置，其包括水槽，其具有收纳空间；至少一个滑轨系统，该滑轨系统位于所述水槽的收纳空间中；第一超声探头和第二超声探头为被测流量计的一对超声探头；第一超声探头，其固定于滑轨系统的固定探头夹装机构上；第二超声探头，其固定于滑轨系统的滑动探头夹装机构上；其特征在于在第一超声探头和第二超声探头之间的第一距离处，获得流量计第一数据；在第一超声探头和第二超声探头之间的第二距离获得流量计第二数据，通过第一数据和第二数据的计算获得超声流量计的延时校准数据。其中，该水槽内具有液体， 且该水槽具有保温层。其中，该水槽具有注水口和排水口。其中，该装置进一步包括多个温度传感器，其分别探测水槽中不同位置处的液体温度，该多个温度传感器探测得到的温度数据输出到温度采集器。其中，在所述滑动探头夹装机构的中部与固定探头夹装机构的中部均有半球型顶头。其中，通过在滑动探头夹装机构的半球型顶头与固定探头夹装机构的半球型顶头之间设置第一长度的石英棒获得第一距离。其中，通过在滑动探头夹装机构的半球型顶头与固定探头夹装机构的半球型顶头之间设置第二长度的石英棒获得第二距离。其中，所述第一超声探头和第二超生探头均通过线路连接到被测超声流量计主机。本发明的装置具有较大的通用性，适用于不同厂家的流量计，解决了非实流校准中关键技术问题，可在计量检测机构及超声流量计生产厂家中推广使用。
图I超声流量计测速原理图；图2本发明的超声流量计延时检测校准原理示意图；图3本发明的超声流量计延时检测校准装置示意图；图4滑轨系统的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并结合实际实施例，对本发明进一步详细说明，下述的实施方式只是为了便于理解本发明，而不应当理解为对发明内容的具体限定。如图2所示，采用一对超声流量计探头在不同距离下，进行测量，其中流量计探头安装在探头夹装机构上，通过使用石英棒及探头夹装机构进行距离定位，对探头间的距离能够精确的控制，距离控制精度在±0. Imm以内。由于水温恒定的静水中超声声路一致，在静水恒温条件下，声速的测量可以由距离和时间直接得到，€ = Υ=Τ^
12 (2)式中，L1和L2分别为两个标准距离，h和t2为对应的标准时间。由于超声流量计探头对测量时间存在系统延时S t，故其测到的时间t/和t2'与标准时间不同，
权利要求
1.一种超声流量计延时检测校准装置，其包括水槽，其具有收纳空间；至少一个滑轨系统，该至少一个滑轨系统位于所述水槽的收纳空间中；第一超声探头和第二超声探头为被测流量计的一对超声探头；第一超声探头，其固定于滑轨系统的固定探头夹装机构上；第二超声探头，其固定于滑轨系统的滑动探头夹装机构上；其特征在于在第一超声探头和第二超声探头之间的第一距离处，获得流量计第一数据；在第一超声探头和第二超声探头之间的第二距离获得流量计第二数据，通过第一数据和第二数据的计算获得超声流量计的延时校准数据。
2.如权利要求I所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于该水槽内具有液体，且该水槽具有保温层。
3.如权利要求I所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于该水槽具有注水口和排水口。
4.如权利要求I所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于该装置进一步包括多个温度传感器，其分别探测水槽中不同位置处的液体温度，该多个温度传感器探测得到的温度数据输出到温度采集器。
5.如权利要求I所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于在所述滑动探头夹装机构的中部与固定探头夹装机构的中部均有半球型顶头。
6.如权利要求5所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于通过在滑动探头夹装机构的半球型顶头与固定探头夹装机构的半球型顶头之间设置第一长度的石英棒获得第一距离。
7.如权利要求5所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于通过在滑动探头夹装机构的半球型顶头与固定探头夹装机构的半球型顶头之间设置第二长度的石英棒获得第二距离。
8.如权利要求I所述的超声流量计延时检测校准装置，其特征在于所述第一超声探头和第二超生探头均通过线路连接到被测超声流量计主机。
全文摘要
本发明公开一种超声流量计延时检测校准装置，其包括水槽，其具有收纳空间；至少一个滑轨系统，该滑轨系统位于所述水槽的收纳空间中；第一超声探头和第二超声探头为被测流量计的一对超声探头；第一超声探头，其固定于滑轨系统的固定探头夹装机构上；第二超声探头，其固定于滑轨系统的滑动探头夹装机构上；其特征在于在第一超声探头和第二超声探头之间的第一距离处，获得流量计第一数据；在第一超声探头和第二超声探头之间的第二距离获得流量计第二数据，通过第一数据和第二数据的计算获得超声流量计的延时校准数据。该装置可广泛适用于超声流量计产品的通用性时间测量准确度检测装置，且具有较高的计量准确性。
文档编号G01F25/00GK102879060SQ201210260659
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者张亮, 孟涛, 王池, 胡鹤鸣 申请人:中国计量科学研究院