用于超聲波流量表的高精度時間校準方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于超聲波流量檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于超聲波流量表的高精度時間 校準方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用時差法原理制造的超聲波流量表是目前流行的超聲波流量表設(shè)計方法之一。 其設(shè)計原理為：安裝有雙向超聲波收發(fā)一體化換能器的流體測量管道，在順流和逆流方向 交替發(fā)射超聲波信號并接收超聲波產(chǎn)生回波信號，并以此計算出超聲波在流體傳播中，一 次交替所產(chǎn)生的傳播時差。后經(jīng)相關(guān)轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型計算出管道內(nèi)流體流量。可以看出，對于 超聲波在換能器之間傳輸時間的準確測量在很大程度上影響著超聲波流量表的計量精度。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用低頻振蕩器，例如實時時鐘晶振32768Hz作為整個超聲 波流量檢測系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)時鐘驅(qū)動源。為了降低系統(tǒng)功耗，基礎(chǔ)時鐘控制流量檢測程序 間歇性啟動，完成一次完整的順、逆流超聲波傳輸時間的測量及運算。而在流量檢測過程 中，則需采用高頻振蕩器，例如4MHz晶振或陶振作為檢測時鐘驅(qū)動源，其不僅能夠滿足激 勵換能器發(fā)出高頻超聲波的需求，還可以加速完成整個超聲波發(fā)射、接收以及檢測、運算等 一系列程序，減少環(huán)境變化對測量準確性的影響。然而，高頻振蕩器的頻率受溫度等環(huán)境變 化的影響較大，極易發(fā)生漂移，且相對于高頻晶振，高頻陶振的成本更低、起振更快，但是其 頻率穩(wěn)定性更差、受溫度影響更大，導(dǎo)致超聲波傳輸時間的測量產(chǎn)生較大誤差，嚴重阻礙了 超聲波流量表計量精度的進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于超聲波流量檢測系統(tǒng)中的時間校準方法， 采用低頻晶振校準高頻晶振或陶振，實現(xiàn)高精度校準超聲波傳輸時間的目的。
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明給出一種用于超聲波流量表的高精度時間校準方法， 包括如下步驟：a)啟動時間校準過程：啟動頻率為4的低頻振蕩器和頻率為f2的高頻振 蕩器，將低頻振蕩器時鐘周期的任一上升沿或下降沿作為校準過程的開始，經(jīng)過低頻振蕩 器的^個預(yù)定的整數(shù)周期后作為校準過程的結(jié)束，在校準過程中測得高頻振蕩器的周期數(shù) 為n2;b)得出時間校準系數(shù)：
【主權(quán)項】
1. 一種用于超聲波流量表的高精度時間校準方法，包括如下步驟：a)啟動時間校準 過程：啟動頻率為4的低頻振蕩器和頻率為f2的高頻振蕩器，將低頻振蕩器時鐘周期的任 一上升沿或下降沿作為校準過程的開始，經(jīng)過低頻振蕩器的^個預(yù)定的整數(shù)周期后作為 校準過程的結(jié)束，在校準過程中測得高頻振蕩器的周期數(shù)為n2;b)得出時間校準系數(shù)：
;c)啟動流量檢測程序，測量得到超聲波傳播時間h，根據(jù)時間校準系數(shù) 得出校準后的時間f =
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超聲波流量表的高精度時間校準方法，其特征在 于：所述低頻振蕩器為實時時鐘晶振32768Hz。
【專利摘要】本發(fā)明屬于超聲波流量檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于超聲波流量表的高精度時間校準方法。在每一次流量檢測前利用作為超聲波流量檢測系統(tǒng)基礎(chǔ)時鐘驅(qū)動源的實時時鐘晶振32768Hz來校準流量檢測過程中使用的高頻振蕩器，由于實時時鐘晶振32768Hz計時精準、穩(wěn)定性高，能夠解決高頻振蕩器穩(wěn)定性差、頻率隨溫度變化容易發(fā)生漂移的技術(shù)問題，實現(xiàn)高精度校準超聲波傳輸時間的目的，顯著提高超聲波流量表的計量精度。
【IPC分類】G01F25-00, G01F1-66
【公開號】CN104614028
【申請?zhí)枴緾N201510099615
【發(fā)明人】姜躍煒
【申請人】姜躍煒
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年3月7日