專利名稱：用于渡越時間超聲計量儀的峰值切換檢測器的制作方法
背景技術：
發(fā)明領域本發(fā)明的公開實施例通常涉及超聲渡越時間測量中的誤差檢測。更具體地，本發(fā)明的公開實施例涉及關于超聲波形的峰值選擇中的錯誤識別。
相關技術描述在諸如天然氣的碳氫化合物從地下采出之后，一般經(jīng)由管線將氣流從一個地方輸送到另一地方。如本領域的技術人員所認識到的，所需的是準確地了解氣流中的氣體量。在氣體(以及任何伴隨的液體)交接或者“存儲”時，需要關于氣體流量測量的特別的準確性。然而，即使在未發(fā)生存儲交接的情況中，仍需要測量的準確性。
已經(jīng)發(fā)展了氣體流量計量儀，用于確定有多少氣體流過管線?？装逵嬃績x是一種已確立的計量儀，用于測量氣體流量。然而，存在關于該計量儀的某些缺陷。最近，發(fā)展了另一種類型的計量儀，用于測量氣體流量。該最近發(fā)展的計量儀被稱為超聲流量計量儀。


圖1A示出了適用于測量氣體流量的超聲計量儀。筒管段100適于安置在氣體管線部分之間，其具有預定的尺寸，并且由此定義了測量部分。可替換地，計量儀可被設計為，通過例如熱開孔，附裝到管線部分。如此處使用的，術語“管線”在用于指超聲計量儀時還可以指筒管段或者發(fā)送的超聲信號所跨越的其他適當殼體。一對換能器120和130，及其各自的殼體125和135沿筒管段100的長度安置。在換能器120和130之間存在有時被稱為“弦線”的路徑110，其與中心線105呈角度θ。換能器120和130的位置可以由該角度定義，或者可以由在換能器120和130之間測量的第一長度L、對應于點140和145之間的軸向距離的第二長度X、以及對應于管直徑的第三長度D定義。在計量儀的制造過程中精確地確定距離D、X和L。點140和145定義了這樣的位置，即在該位置處由換能器120和130生成的聲信號進入并離開流過筒管段100的氣體(即，進入筒管段的孔)。在大部分情況中，計量儀換能器，諸如120和130，分別安置在離開點140和145的特定的距離處，而與計量儀的尺寸(即，筒管段尺寸)無關。典型地是天然氣的流體在方向150中以速度廓線152流動。速度矢量153～158指出了，通過筒管段100的氣體速度隨著接近筒管段100的中心線105而增加。
換能器120和130是超聲收發(fā)器，意味著它們即生成也接收超聲信號。本文背景下的“超聲”指高于約20千赫的頻率。典型地，通過每個換能器中的壓電元件生成和接收這些信號。為了生成超聲信號，以電的方式激勵壓電元件，并且其通過振動響應。該壓電元件的振動生成了超聲信號，該超聲信號行進穿越筒管段到達換能器對的對應的換能器。相似地，在被超聲信號撞擊時，接收壓電元件振動并且生成電信號，該電信號由與計量儀相關聯(lián)的電子裝置檢測、數(shù)字化和分析。
起初，D(“下游”)換能器120生成超聲信號，隨后該超聲信號被U(“上游”)變換器130接收和檢測。經(jīng)過一定時間之后，U換能器130生成返回超聲信號，隨后該超聲信號被在D換能器120接收和檢測。這樣，U和D換能器130和120沿弦線路徑110對超聲信號115“一發(fā)一收”。在操作過程中，該順序可能每分鐘出現(xiàn)數(shù)千次。
在換能器U 130和D 120之間的超聲波115的渡越時間部分地取決于超聲信號115相對于流動氣體是向上游行進還是向下游行進。關于向下游(即，在與流動相同的方向中)行進的超聲信號的渡越時間小于其在向上游(即，逆流動方向)行進時的渡越時間。特別地，逆流體流動方向行進的超聲信號的渡越時間t1和順流體流動方向行進的超聲信號的渡越時間t2可被定義為t1=Lc-VxL---(1)]]>t2=Lc+VxL---(2)]]>其中，c＝在流體流動中的聲音速度；V＝在軸向方向中在弦線路徑上的流體流動的平均軸向速度；L＝聲音路徑長度x＝計量儀的孔中的L的軸向分量；t1＝逆流體流動方向的超聲信號的發(fā)射時間；t2＝順流體流動方向的超聲信號的渡越時間。
上游和下游渡越時間可用于通過下式計算沿信號路徑的平均速度V=L22xt1-t2t1t2---(3)]]>其中變量如上文定義。
上游和下游渡越時間還可用于根據(jù)下式計算在流體流動中的聲音速度c=L2t1+t2t1t2---(4)]]>為了近似，式(4)可被重新表述為V=c2Δt2x---(5)]]>其中，Δt＝t1-t2(6)因此，對于低速度時的近似，速度v與Δt成正比。
給定承載氣體的計量儀的截面測量，計量儀的孔的面積上的平均速度可用于求得流過計量儀或管線100的氣體體積。
此外，超聲氣體流量計量儀可以具有一個或多個路徑。單一路徑的計量儀典型地包括換能器對，其在跨越筒管段100的軸(即，中心)的單一路徑上投射超聲波。除了由單一路徑的超聲計量儀所提供的優(yōu)點以外，具有多于一個路徑的超聲計量儀還具有其他的優(yōu)點。這些優(yōu)點使得多路徑超聲計量儀理想地用于存儲交接應用，其中準確性和可靠性是十分重要的。
現(xiàn)在參考圖1B，示出了多路徑超聲計量儀。筒管段100包括在變化的層面上通過氣體流量的四個弦線路徑A、B、C和D。每個弦線路徑A～D對應于兩個收發(fā)器，其交替用作發(fā)射器和接收器。還示出了電子模塊160，其獲取和處理來自四個弦線路徑A～D的數(shù)據(jù)。在美國專利4,646,575中描述了該配置，其教導在此處并入作為參考。圖1B中被遮住的是四對換能器，其對應于弦線路徑A～D。
通過參考圖1C可以更加容易地理解四對換能器的精確配置。四個換能器端口對安裝在筒管段100上。這些換能器端口對中的每一變換器端口對均對應于圖1B中的單一的弦線路徑。第一換能器端口對125和135包括換能器120和130，其自筒管段100稍微凹陷。該換能器被安置為與筒管段100的中心線105呈不垂直的角度θ。另一換能器端口對165和175包括相關聯(lián)的換能器，其被安裝為使得其弦線路徑相對于換能器端口125和135的弦線路徑松散地形成了“X”。相似地，換能器端口185和195被安置為與換能器端口165和175平行，但是處于不同的“層面”上(即，管道或者計量儀筒管段中的不同的徑向位置)。在圖1C中未明顯示出第四對換能器和換能器端口。一起考慮圖1B和1C，換能器對被配置為使得對應于弦線A和B的上面兩對換能器形成了X，而對應于弦線C和D的下面兩對換能器也形成了X。
現(xiàn)在參考圖1B，可以在每個弦線A～D處確定氣體的流動速度，以獲得弦線流動速度。為了獲得在整個管道上的平均流動速度，弦線流動速度乘以預定常數(shù)的集合。該常數(shù)是公知的，并且是可以在理論上確定。
由于氣體流量速度和聲音速度的測量取決于所測量的渡越時間t，因此重要的是準確地測量渡越時間。在1999年11月16日公布的題為“Method and Apparatus for Measuring the Time of Flight of A Signal”的美國專利5,983,730中公開了一種用于測量信號行程時間的方法和裝置，其在此處并入作為參考。
在準確測量行程時間中出現(xiàn)的困難是定義何時接收到超聲波形。例如，對應于所接收的超聲信號的檢測波形可能看起來如圖2所示。斷定該波形到達的精確時刻是不完全清楚的。一種定義到達時刻的方法是將其定義為遵循關于該波形的預定電壓閾值的過零。然而，由于例如壓力波動引起的信號的劣化可能使正確的過零被錯誤識別，如圖3所示(未依比例繪制)。還可以使用用于識別到達時間的其他方法，但是每種方法也易于出現(xiàn)由于正確的到達時間的錯誤識別而引起的測量誤差。
而且，同測量到達時間的方法無關，以下自適應的方法是已知的，即該方法在超聲信號的測量過程中修改測量一個標準或者多個標準的值。這些方法被發(fā)展為比測量到達時間的其他方法更加準確，但是其仍受到超聲信號到達時間的錯誤識別的困擾，導致了測量誤差。而且，由于該識別方法的自適應性質，使得該錯誤識別趨向于被“鎖住”，其中檢測算法趨于鎖住該錯誤，由此其反復出現(xiàn)。
盡管超聲信號的到達時間的錯誤識別已被了解很長時間，但是用于識別峰值切換誤差的先前方法是不足的。例如，超聲計量儀通常提供關于流過計量儀的氣體的聲音速度讀數(shù)。該聲音速度的計算結果隨著峰值選擇中的誤差而變化。然而，聲音速度測量中的變化是小的，并且可能難于直接識別。此外，該變化隨著計量儀的尺寸增加而趨向于變得更小，使得均勻的診斷幾乎不可能。
因此，需要一種方法或超聲計量儀，其消除了超聲信號到達時間的錯誤識別。理想地，該方法或計量儀將與現(xiàn)有計量儀兼容。同樣理想的是，該方法或計量儀在實現(xiàn)上是不昂貴的。

發(fā)明內容
一種用于檢測波形中的峰值選擇誤差的方法，包括測量關于沿計量儀中第一路徑的一個或多個超聲信號的第一平均渡越時間；測量關于沿計量儀中第二路徑的一個或多個超聲信號的第二平均渡越時間(其中第一和第二路徑具有不同的長度)；以及，基于第一路徑的長度、第二路徑的長度、第一平均渡越時間和第二平均渡越時問，確定是否存在峰值選擇誤差。
附圖簡述為了更加詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，現(xiàn)將參考附圖，其中圖1A是超聲氣體流量計量儀的切面頂視圖；圖1B是包括弦線路徑A～D的筒管段的端視圖；圖1C是安放換能器對的筒管段的頂視圖；圖2是第一示例性的所接收的超聲波形；圖3是第二示例性的所接收的超聲波形；圖4是示出了弦線之間的角度關系的四弦線超聲計量儀的端視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一種方法的流程圖。
優(yōu)選實施例詳述本發(fā)明的第一實施例是一種方法及其變化方案，用于檢測關于超聲信號的到達時間誤差。第二實施例是實現(xiàn)該方法的電子裝置或硬件。例如，與圖1所示的超聲計量儀相關聯(lián)的處理器或微處理器可以運行體現(xiàn)了本公開方法的計算機程序。可替換地，在確定測量行程時間時是否出現(xiàn)誤差的事實后，電子裝置可以分析由超聲計量儀提供的數(shù)據(jù)。
對于具有已知長度LA的弦線A，已知在計量儀中零流量的情況下以聲音速度“c”行進通過同質介質的超聲波，在時間tA內穿過弦線長度LA。然而，通過簡單地對上游和下游渡越時間取平均可能不能求得tA。作為替換，由下式可以以代數(shù)方式求得tA的值tA=LAc---(7)]]>其遵循c=LAtA---(8)]]>這對于第二弦線B也成立，即c=LBtB---(9)]]>然而，出于多種原因，所測量的總渡越時間不完全準確地是實際的信號渡越時間。例如，兩個時間不同的一個原因是，同每個換能器相關聯(lián)的電子裝置中固有的延遲時間。
如果總的測量時間T被定義為T＝t+τ(10)其中，T＝所測量的或總的渡越時間；t＝實際渡越時間；并且τ＝延遲時間其中延遲時間對于弦線A和B是相同的，由式(8)可知c=LATA-τ---(11)]]>遵循這樣的知識，即關于介質的聲音速度在弦線“A”和弦線“B”處是相同的，即LA(TB-τ)＝LB(TA-τ)(12)并且τ=LBTA-LATBLB-LA---(13)]]>ΔL被定義為ΔL＝LB-LA(14)并且其遵循τ=LBTAΔL-LATBΔL---(15)]]>其中變量如上文所定義的。
當然，關于弦線A的換能器延遲時間τA，和關于弦線B的換能器延遲時間τB是不相同的。然而，這些延遲時間是在將換能器發(fā)送到現(xiàn)場之前在制造階段中針對每對換能器例行測量的。由于τA和τB是已知的，因此同樣是公知的且是一般慣例的是，校準每個計量儀，以去除關于每個超聲信號的換能器延遲時間。有效地，τA和τB等于0，并且因此其是相同的。然而，如果存在峰值切換，則這有效地改變了換能器對的延遲時間。由于所測量的渡越時間T被定義為實際渡越時間t加上延遲時間τ，因此在不存在導致下式的峰值選擇誤差的情況中，可以將實際渡越時間替換為所測量渡越時間TLBtAΔL-LAtBΔL=0---(16)]]>這樣，該式可以用作診斷標準，以確立峰值選擇中是否存在誤差。式16對于廣泛范圍的超聲計量儀和信號到達時間識別方法具有一般性的適用性。
這樣，可以確立變量ηη=LBtAΔL-LAtBΔL---(17)]]>其中，
LA＝弦線A的長度；LB＝弦線B的長度；tA＝沿弦線A行進的超聲信號的平均渡越時間；tB＝沿弦線B行進的超聲信號的平均渡越時間；并且ΔL＝LB-LA。
如果存在錯誤識別的峰值，則η≠0。
讓我們檢查在弦線A中錯誤識別了所接收的超聲信號中的“實際”峰值的情況。再次參考圖3，示出了示例性超聲波形300(未依比例繪制)?！罢鎸崱钡竭_時間320是波形從正極性變?yōu)樨摌O性時的波形上的過零。當然，處理器等可能錯誤地識別早的過零310或者晚的過零330(或者某些其他的過零)，作為真實或實際的波形到達時間。如果超聲計量儀操作于例如，125kHz，則波形的周期是8μsec(微秒)。因此，對于該頻率，任何峰值選擇誤在8μsec的量級上。顯然，關于另一頻率的峰值選擇誤差將具有不同的值，其取決于波形的周期。在任何情況中，對于tA中的誤差，η=LBΔL(tA+te)-LAtBΔL---(18)]]>其中，η＝誤差指標LA、LB＝弦線A、B的長度；tA、tB＝零流量時越過弦線A、B的平均渡越時間；ΔL＝弦線A和B的長度差；并且te＝渡越時間的誤差。
這等同于η=LBtAΔL-LAtBΔL+LBΔLte---(19)]]>由式(16)，已知LBtAΔL-LAtBΔL=0]]>由此η=LBΔLte---(20)]]>
基于η的值，可以推斷是否存在到達時間的錯誤識別。這些式可以適用于任何特定的計量儀。例如，參考圖4，示出了一種超聲計量儀的示意性端視圖。該計量儀殼體400包括弦線A、弦線B、弦線C和弦線D。在殼體的中心處，由中心點410表示中心或縱向軸。垂直軸420同中心點410相交。以離開垂直軸420的36°角度自中心點繪制的線同弦線A和計量儀殼體400都相交。以離開垂直軸420的72°角度自中心點410繪制的線同弦線B和計量儀殼體400都相交。假設一種理想的計量儀，其具有不帶有來自孔的逆流的換能器，據(jù)此LB＝_Dsin(72)；并且 (21)LA＝_Dsin(36)其中，LA＝弦線A的長度；LB＝弦線B的長度；并且D＝計量儀直徑因此LBLA=1.618034---(22)]]> 可以表達為LA/(LB-LA)同 相乘，得到 用1.618034替換LB/LA，得到LAΔL=1.618---(23)]]>相似地， 可以表達為LB/(LB-LA)。
同 相乘，得到 用1.618替換LB/LA，得到LBΔL=2.618---(24)]]>顯然，在弦線之間存在不同的角度(或反彈路徑)關系的情況中，這些比的值將不同。
假設不會有來自理論計量儀的完整圓周的換能器的任何凹陷的影響，則上文關于LA/ΔL和LB/ΔL的值取決于計量儀尺寸。該假設在很大程度上是準確的，由于背向筒管段殼體的換能器凹陷，使得LA/ΔL的比和LB/ΔL的比隨著計量儀的尺寸而變化。計量儀越小，則該變化就越大。
由于上文中τ在被校準或者從計量儀去除時被定義為0，并且由于LB/ΔL等于2.618，如上文參考式(20)所示，因此該式簡化為η＝2.618te(25)如果錯誤識別的峰值是離開“真實”過零的一個過零(最普遍的情況)，則取決于被錯誤識別的過零在時間上早于真實的過零(關于η的值是負的情況)還是在時間上晚于真實或正確的過零(關于η的值是正的情況)，關于η的值加上或者減去21μsec。更一般地，η＝2.618EA-1.618EB(26)其中，EA＝tA的誤差；并且EB＝tB的誤差。
如果EB＝0并且EA＝+/-8μs，則η＝+/-21μs；如果EA＝0并且EB＝+/-8μs，則η＝+/-13μs；如果EB＝EA＝+/-8μs，則η＝+/-8μs對于正常的制造公差，誤差EB和EA在+/-1μs的量級，其意味著約+/-3μs的η。只要來自制造公差的誤差乘以最大的L/ΔL值(例如，2.618)小于超聲波形的一個周期，則小于某個預定值的任何誤差測量可僅作為制造公差而被丟棄。例如，該預定值可以是小于一個周期的任何值(諸如，在該情況中為4μsec)。因此η測試可以使峰值切換誤差同制造公差分離。
上文的推導是零流量通過計量儀的假設。當然，在真實世界的應用中，由于層化和對流，在非常低的速度下，同質介質的假設沒有必要是真實的。在高流速下，湍流和壓力浪涌擾亂了介質的同質性。因此，使用這些準確的式可能呈現(xiàn)最好應避免的挑戰(zhàn)。優(yōu)選實施例通過使用所測量的聲音速度c實現(xiàn)了該方法的以下理論。
優(yōu)選的是，tA是基于關于弦線A的上游和下游測量批量的平均。相似地，tB應是基于關于弦線A的上游和下游渡越時間測量批量的平均。然而，由式(7)已知，tA＝LA/CA且tB＝LB/CB。其遵循η=LBLA(cB-cA)ΔLcAcB---(27)]]>其中，η＝誤差指標LA、LB＝弦線A、B的長度；cA、cB＝通過弦線A、B測量的聲音速度值；并且ΔL＝弦線A和B的長度差。
該計算呈現(xiàn)了額外的優(yōu)點。當然，最終該計算是基于與前面的式相同的變量。但是由于標準的超聲計量儀，諸如由受讓人所銷售的計量儀，已經(jīng)計算了關于每個弦線的聲音速度，因此基于已知的或者所計算的信息可以容易地計算關于η的值。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。用于檢測波形中的峰值選擇誤差的方法包括在步驟500中，預處理波形(例如，對波形進行濾波和數(shù)字化)；在步驟510中，測量關于沿計量儀中的第一路徑的一個或多個超聲信號的第一平均渡越時間；在步驟520中，測量關于沿計量儀中的第二路徑的一個或多個超聲信號的第二平均渡越時間，其中第一和第二路徑具有不同的長度；以及，在步驟530中基于第一路徑的長度、第二路徑的長度、第一平均渡越時間和第二平均渡越時間，確定是否存在峰值選擇誤差。還可以添加額外的步驟。例如，在步驟540中，通過誤差的量值、以及方向或極性的知識，要么通過事實后的校正，要么通過“行程中”校正，可以校正測量誤差。如果值η是正的，則在時間方向中誤差出現(xiàn)的較晚。如果值η是負的，則在時間方向中誤差出現(xiàn)的較早。
在四弦線計量儀中，由于這些弦線對中的每個弦線對包括不同的長度的弦線，因此還可以進行弦線A和C、D和C、以及D和B之間的該η的比較測試。然后可以使用這四個η值查明和校正峰值切換誤差。
另一應用是檢查行程時間測量是正確的。例如，在不使用測量超聲信號到達時間的過零的方法的情況下，可以使用對行程時間測量的檢查。
應當注意，本發(fā)明不僅適用于如上文所示的四弦線超聲計量儀，而且還適用于其他的計量儀設計，包括反彈路徑超聲計量儀(只要這些計量儀具有至少兩個不同長度的弦線)。諸如LA和LB的術語的使用不應被解釋為將本發(fā)明限制于特定的弦線集合?？梢葬槍Τ曈嬃績x中的任何弦線使用本發(fā)明。還應當注意，本發(fā)明不限于過零點，并且還可以應用于峰值選擇點或者其中拾取誤差是相對恒定的波形上的任何其他點。本發(fā)明還用于驗證某些公差中的準確時間測量，而同測量到達時間的方法無關(盡管指標相比于過零方法可能是較弱或較強的)。
盡管示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是在不偏離本發(fā)明的精神和教導內容的前提下，本領域的技術人員可以進行修改。此處描述的實施例僅是示例性的而非限制性的。例如，本發(fā)明同樣良好地適用于作為模擬信號的數(shù)字化信號。系統(tǒng)和裝置的許多變化方案和修改方案是可行的，并且在本發(fā)明的范圍內。例如，本發(fā)明適用于源自具有不同長度的兩個或更多弦線的任何超聲數(shù)據(jù)，并且不應被限制于所公開的四弦線計量儀。因此，保護范圍不限于此處描述的實施例，而是應僅由所附權利要求限定，其范圍應包括所附權利要求的所有等同物。
權利要求
1.一種用于檢測波形中的峰值選擇誤差的方法，包括a)測量關于沿管線中第一路徑的一個或多個超聲信號的第一平均渡越時間；b)測量關于沿所述管線中第二路徑的一個或多個超聲信號的第二平均渡越時間，所述第二路徑具有不同于所述第一路徑的長度；c)基于所述第一路徑的長度、所述第二路徑的長度、所述第一平均渡越時間和所述第二平均渡越時間，確定是否存在峰值選擇誤差。
2.權利要求1的方法，進一步包括d)計算所述峰值選擇誤差的大小和方向。
3.權利要求1的方法，進一步包括d)計算所述峰值選擇誤差的大小和方向；e)校正所述峰值選擇誤差。
4.權利要求1的方法，其中，當變量η具有大于預定值的絕對值時，存在峰值選擇誤差，η根據(jù)下式定義η=LBtAΔL-LAtBΔL]]>其中，LA＝弦線A的長度；LB＝弦線B的長度；tA＝沿弦線A行進的超聲信號的平均渡越時間(校正的平均測量渡越時間)；tB＝沿弦線B行進的超聲信號的平均渡越時間(校正的平均測量渡越時間)；并且ΔL＝LB-LA。
5.權利要求4的方法，其中所述預定值小于超聲信號的一個周期。
6.權利要求1的方法，其中，使用所述第一路徑的所述長度、所述第二路徑的長度、所述第一平均渡越時間、和所述第二平均渡越時間計算關于所述管線中的介質的第一和第二聲音速度，所述確定是否存在峰值選擇誤差的步驟是由所述第一和第二聲音速度計算確定。
7.權利要求4的方法，其中由η是正的或負的來指出所述誤差的方向。
8.權利要求1的方法，其中，當變量η具有大于預定值的絕對值時，存在峰值選擇誤差，η根據(jù)下式定義η=LBLA(cB-cA)ΔLcAcB]]>其中，η＝誤差指標LA、LB＝弦線A和B的長度；cA、cB＝關于通過弦線A和B測量的聲音速度值；并且ΔL＝LB-LA。
9.權利要求8的方法，其中所述預定值小于關于超聲信號的一個周期的持續(xù)時間。
10.一種超聲計量系統(tǒng)，包括第一換能器對，其定義了具有第一路徑長度的第一超聲路徑；第二換能器對，其定義了具有第二路徑長度的第二超聲路徑；一個或多個處理器，其同所述第一和第二換能器對相關聯(lián)，所述一個或多個處理器適用于確定關于越過所述第一超聲路徑的超聲信號的第一平均渡越時間測量，以及關于越過所述第二超聲路徑的超聲信號的第二平均渡越時間測量，其中所述處理器被編程為，同時識別所述第一和第二渡越時間測量中的測量誤差。
11.權利要求10的超聲計量系統(tǒng)，其中所述處理器使用所述第一渡越時間測量、所述第二渡越時間測量、所述第一路徑長度和所述第二路徑長度識別所述測量誤差。
12.權利要求10的超聲計量系統(tǒng)，其中所述處理器根據(jù)下式編程η=LBtAΔL-LAtBΔL]]>其中，LA＝弦線A的長度；LB＝弦線B的長度；tA＝沿弦線A行進的超聲信號的平均渡越時間(校正的平均測量渡越時間)；tB＝沿弦線B行進的超聲信號的平均渡越時間(校正的平均測量渡越時間)；并且ΔL＝LB-LA。
13.權利要求10的超聲計量系統(tǒng)，其中所述處理器根據(jù)下式編程η=LBLA(cB-cA)ΔLcAcB]]>其中，η＝誤差指標LA、LB＝弦線A和B的長度；cA、cB-通過弦線A和B測量的聲音速度值；并且ΔL＝LB-LA。
14.權利要求10的超聲計量系統(tǒng)，其中所述第一和第二超聲路徑部分地駐留在安裝在管線上的超聲計量儀中。
15.權利要求13的超聲計量系統(tǒng)，其中如果η的絕對值大于預定的值，則存在峰值切換誤差。
16.權利要求15的超聲計量系統(tǒng)，其中所述的預定值小于所述的超聲信號的單一的周期除以L/ΔL，其中L是弦線的長度，而ΔL是所涉及的兩個弦線的長度差。
17.權利要求11的超聲計量系統(tǒng)，其中所述處理器根據(jù)下式編程η=LBtAΔL-LAtBΔL]]>其中，LA＝弦線A的長度；LB＝弦線B的長度；tA＝沿弦線A行進的超聲信號的平均渡越時間(校正的平均測量渡越時間)；tB＝沿弦線B行進的超聲信號的平均渡越時間(校正的平均測量渡越時間)；并且ΔL＝LB-LA。
18.權利要求11的超聲計量系統(tǒng)，其中所述處理器根據(jù)下式編程η=LBLA(cB-cA)ΔLcAcB]]>其中，η＝誤差指標LA、LB＝弦線A和B的長度；cA、cB-通過弦線A和B測量的聲音速度值；并且ΔL＝LB-LA。
19.權利要求11的超聲計量系統(tǒng)，其中所述處理器基于聲音速度的計算，計算所述測量誤差，并且其中校正所述測量誤差。
20.一種用于確定超聲計量儀中的渡越時間測量誤差的方法，包括a)測量關于沿管線中第一路徑的一個或多個超聲信號的第一平均渡越時間；b)測量關于沿所述管線中第二路徑的一個或多個超聲信號的第二平均渡越時間，所述第二路徑具有不同于所述第一路徑的長度；c)用于確定超聲計量儀中的渡越時間測量誤差的步驟。
21.權利要求21的方法，進一步包括d)用于校正所述測量誤差的步驟。
22.一種超聲計量儀，包括第一換能器對，用于生成和接收第一超聲信號集合；第二換能器對，用于生成和接收第二超聲信號集合；裝置，用于測量關于所述第一超聲信號集合和所述第二超聲信號集合的渡越時間；裝置，用于確定關于所述第一超聲信號集合和所述第二超聲信號集合的所述測量渡越時間中的渡越時間測量誤差。
23.權利要求22的超聲計量儀，進一步包括裝置，用于校正所述測量誤差。
全文摘要
公開了一種方法，用于識別超聲計量儀(120、130)中的峰值切換誤差以及如何對其進行校正。該方法比較來自兩個具有不同長度的弦線的渡越時間測量，以確立誤差值。取決于誤差(5)值的量值和正負號，可以識別并因此校正任何峰值切換誤差，并且據(jù)此校正(500)。
文檔編號G04F1/00GK1846178SQ03826731
公開日2006年10月11日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權日2003年7月3日
發(fā)明者小威廉姆·R·弗羅因德, 克勞斯·約阿基姆·贊克, 蓋爾·波林·默里 申請人:丹尼爾工業(yè)公司