管道内流体的流量测量方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及通信，特别是涉及一种管道内流体的流量测量方法、一种管道内流体的流量测量装置、一种电子设备以及一种存储介质。

背景技术：

1、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，分析处理得出待测流体的流速从而进一步确定出水的流量的一种新式水表。

2、相关技术中，在利用超声波水表测量待测流体流量的情况下，往往会采用温度传感器实时采集温度，并基于温度得出超声波的传播速度。通过超声波换能器测量得到时差值，再基于超声波的传播速度以及时差值确定得到待测流体的流量。而这种方式因确定步骤复杂会导致测量效率的降低。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种管道内流体的流量测量方法，以提高测量效率。

2、相应的，本发明实施例还提供了一种管道内流体的流量测量装置、一种电子设备以及一种存储介质，用以保证上述方法的实现及应用。

3、为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种管道内流体的流量测量方法，其特征在于，所述方法包括：

4、通过超声波水表中的超声波换能器分别获取超声波在管道内的待测流体中对应的顺逆流传输时间，得到目标时间差以及目标时间和；

5、基于所述目标时间差以及所述待测流体的运动状态，确定所述待测流体对应横截面的面速度；所述面速度表示所述待测流体对应横截面的平均流速；

6、基于预置的温度补偿表，将所述目标时间和对应的温度补偿系数作为目标补偿系数；所述温度补偿表分别记录了所述待测流体在每种运动状态下各自的传输时间和与温度补偿系数的对应关系；

7、根据所述目标补偿系数对所述面速度进行调整，得到目标面速度；

8、基于所述目标面速度，确定所述待测流体对应的流量。

9、可选地，所述顺逆流传输时间包括顺流传输时间以及逆流传输时间；所述通过超声波水表中的超声波换能器分别获取超声波在管道内的待测流体中对应的顺逆流传输时间，得到目标时间差以及目标时间和，包括：

10、通过所述超声波换能器测量超声波在预设距离下的顺流传输时间以及逆流传输时间；

11、基于所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间确定所述目标时间差，以及基于所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间确定所述目标时间和。

12、可选地，所述基于所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间确定所述目标时间差，包括：

13、确定所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间的差值，得到传输时间差；

14、根据所述传输时间差与零点偏移量的差值，确定所述目标时间差；所述零点偏移量是通过所述超声波换能器分别多次测量所述超声波在待测流体处于静止状态下对应的传输时间差得到的。

15、可选地，所述基于所述目标时间差以及所述待测流体的运动状态，确定所述待测流体对应横截面的面速度，包括：

16、基于每种运动状态下传输时间差与面速度之间的对应转换关系，获取与所述目标时间差对应匹配的面速度，作为所述待测流体对应横截面的面速度。

17、可选地，所述每种运动状态下传输时间差与面速度之间的对应转换关系，通过以下步骤测量得到：

18、对于所述每种运动状态，通过所述超声波水表测量至少三个样本点位各自对应的传输时间差以及实时流量，并基于所述至少三个样本点位的实时流量确定所述运动状态下的瞬时面速度；所述至少三个样本点位为同一运动状态下流速不同的三个点位；

19、对所述至少三个样本点位各自对应的传输时间差以及所述瞬时面速度进行拟合，得到所述运动状态下所述传输时间差与面速度的对应转换关系。

20、可选地，所述温度补偿表通过以下步骤得到：

21、对于任一运动状态，通过所述超声波换能器在同一流速下分别测量至少三种温度下各自对应的流体传输时间和以及流体传输时间差；

22、基于所述流体传输时间差，确定得到所述流体传输时间差与所述至少三种温度之间的对应关系；

23、基于所述对应关系，获取各温度对应的温度补偿系数；所述温度补偿系数表示不同温度对应的温度修正值；

24、基于所述流体传输时间和以及所述至少三种温度对应的温度补偿系数进行拟合，确定所述运动状态下对应的所述温度补偿表。

25、可选地，所述方法还包括：

26、获取指定流体在既定的运动状态以及指定温度下，在先通过仪器测量得到所述指定流体对应的第一测量流量；

27、在所述既定的运动状态以及指定温度下，分别测量所述指定流体对应的第一时间差以及第一时间和；

28、基于所述既定的运动状态对应的温度补偿表，获取与所述第一时间和对应的第一补偿系数，并基于所述第一时间差和所述既定的运动状态，确定所述指定流体对应横截面的第一面速度；

29、基于所述第一补偿系数以及所述第一面速度确定得出所述指定流体对应的第二测量流量；

30、在所述第一测量流量以及所述第二测量流量的差值小于预设阈值的情况下，验证所述指定流体在所述既定的运动状态下的所述温度补偿表有效。

31、本发明实施例还公开了一种流量测量装置，包括：

32、第一获取模块，用于通过超声波水表中的超声波换能器分别获取超声波在管道内的待测流体中对应的顺逆流传输时间，得到目标时间差以及目标时间和；

33、第一确定模块，用于基于所述目标时间差以及所述待测流体的运动状态，确定所述待测流体对应横截面的面速度；所述面速度表示所述待测流体对应横截面的平均流速；

34、第二获取模块，用于基于预置的温度补偿表，将所述目标时间和对应的温度补偿系数作为目标补偿系数；所述温度补偿表分别记录了所述待测流体在每种运动状态下各自的传输时间和与温度补偿系数的对应关系；

35、第一调整模块，用于根据所述目标补偿系数对所述面速度进行调整，得到目标面速度；

36、第二确定模块，用于基于所述目标面速度，确定所述待测流体对应的流量。

37、可选地，所述第一获取模块，包括：

38、第一测量模块，用于通过所述超声波换能器测量超声波在预设距离下的顺流传输时间以及逆流传输时间；

39、第一确定子模块，用于基于所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间确定所述目标时间差，以及基于所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间确定所述目标时间和。

40、可选地，所述第一确定子模块，包括：

41、第一差值确定模块，用于确定所述顺流传输时间以及所述逆流传输时间的差值，得到传输时间差；

42、第一确定子模块，用于根据所述传输时间差与零点偏移量的差值，确定所述目标时间差；所述零点偏移量是通过所述超声波换能器分别多次测量所述超声波在待测流体处于静止状态下对应的传输时间差得到的。

43、可选地，所述第一确定模块，包括：

44、第一获取子模块，用于基于不同流体运动状态下传输时间差与面速度之间的转换关系，获取与所述目标时间差对应的面速度，作为所述待测流体横截面的面速度。

45、可选地，所述装置还包括：

46、第三确定模块，用于对于所述每种运动状态，通过所述超声波水表测量至少三个样本点位各自对应的传输时间差以及实时流量，并基于所述至少三个样本点位的实时流量确定所述运动状态下的瞬时面速度；所述至少三个样本点位为同一运动状态下流速不同的三个点位；

47、第一拟合模块，用于对所述至少三个样本点位各自对应的传输时间差以及所述瞬时面速度进行拟合，得到所述运动状态下所述传输时间差与面速度的对应转换关系。

48、可选地，所述装置还包括：

49、第二测量模块，用于对于任一运动状态，通过所述超声波换能器在同一流速下分别测量至少三种温度下各自对应的流体传输时间和以及流体传输时间差；

50、第四确定模块，用于基于所述流体传输时间差，确定得到所述流体传输时间差与所述至少三种温度之间的对应关系；

51、第三获取模块，用于基于所述对应关系，获取各温度对应的温度补偿系数；所述温度补偿系数表示不同温度对应的温度修正值；

52、第二拟合模块，用于基于所述流体传输时间和以及所述至少三种温度对应的温度补偿系数进行拟合，确定所述运动状态下对应的所述温度补偿表。

53、可选地，所述装置还包括：

54、第一流量确定模块，用于获取指定流体在既定的运动状态以及指定温度下，在先通过仪器测量得到所述指定流体对应的第一测量流量；

55、以及，第二流量确定模块，用于在所述既定的运动状态以及指定温度下，分别测量所述指定流体对应的第一时间差以及第一时间和；

56、第三流量确定模块，用于基于所述既定的运动状态对应的温度补偿表，获取与所述第一时间和对应的第一补偿系数，并基于所述第一时间差和所述既定的运动状态，确定所述指定流体对应横截面的第一面速度；

57、第四流量确定模块，用于基于所述第一补偿系数以及所述第一面速度确定得出所述指定流体对应的第二测量流量；

58、第一验证模块，用于在所述第一测量流量以及所述第二测量流量的差值小于预设阈值的情况下，验证所述指定流体在所述既定的运动状态下的所述温度补偿表有效。

59、本发明实施例还公开了一种电子设备包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：通过超声波水表中的超声波换能器分别获取超声波在管道内的待测流体中对应的顺逆流传输时间，得到目标时间差以及目标时间和；

60、基于所述目标时间差以及所述待测流体的运动状态，确定所述待测流体对应横截面的面速度；所述面速度表示所述待测流体对应横截面的平均流速；

61、基于预置的温度补偿表，将所述目标时间和对应的温度补偿系数作为目标补偿系数；所述温度补偿表分别记录了所述待测流体在每种运动状态下各自的传输时间和与温度补偿系数的对应关系；

62、根据所述目标补偿系数对所述面速度进行调整，得到目标面速度；

63、基于所述目标面速度，确定所述待测流体对应的流量。

64、本发明实施例还公开了一种可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行本发明实施例中一个或多个所述的管道内流体的流量测量方法。

65、本发明实施例包括以下优点：

66、本发明实施例提供了一种管道内流体的流量测量方法，通过超声波水表中的超声波换能器分别获取超声波在管道内的待测流体中对应的顺逆流传输时间，得到目标时间差以及目标时间和；基于目标时间差以及待测流体的运动状态，确定待测流体对应横截面的面速度；面速度表示待测流体对应横截面的平均流速；基于预置的温度补偿表，将目标时间和对应的温度补偿系数作为目标补偿系数；温度补偿表分别记录了待测流体在每种运动状态下各自的传输时间和与温度补偿系数的对应关系；根据目标补偿系数对面速度进行调整，得到目标面速度；基于目标面速度，确定待测流体对应的流量。通过上述测量方法，可以无需对当前温度进行测量，避免了因设置温度传感器而造成的设备资源占用问题，在保证测量精度的同时也一定程度上提高了工作效率，且由于通过传输时间和与温度补偿系数的对应关系，可以直接利用得到的温度补偿系数对面速度进行补偿，提高了测量效率。