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CN118464134B - 一种实时流量采集控制系统及方法 - Google Patents

一种实时流量采集控制系统及方法 Download PDF

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CN118464134B
CN118464134B CN202410540386.9A CN202410540386A CN118464134B CN 118464134 B CN118464134 B CN 118464134B CN 202410540386 A CN202410540386 A CN 202410540386A CN 118464134 B CN118464134 B CN 118464134B
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Abstract

本发明属于流量检测技术领域,公开了一种实时流量采集控制系统及方法,所述系统包括:超声检测单元和主控器;所述超声检测单元包括:多组检测组,每组检测组包括:一个发射换能器和一个接收换能器,每组的发射换能器和接收换能器交错布置在被测管道的外壁上,且每组的发射换能器与接收换能器之间的间距大于被测管道的管径;各发射换能器用于发射超声波信号,各接收换能器用于接收回波信号;激励单元,所述激励单元的输出端分别与各发射换能器的信号输入端电连接,所述激励单元的输入端与主控器的IO端口电连接;接收单元,所述接收单元的输入端分别与各接收换能器的信号输出端电连接,所述接收单元的输出端与主控器的IO端口电连接。

Description

一种实时流量采集控制系统及方法
技术领域
本发明属于流量检测技术领域,具体涉及一种实时流量采集控制系统及方法。
背景技术
气流流量检测是流体力学中的一个重要内容,它涉及到多种测量技术和方法,主要目的是为了精确地测量流体(如空气)在管道中的流速和流量。目前市面上常用的检测装置为:气流流量计,气流流量计广泛应用于化工、冶金、天然气运输、民用等领域。
目前气流流量计主要有以下类型:
孔板流量计:这是一种常见的流量检测设备,它通过在管道中插入一个孔板,使流体流过时产生压差。根据伯努利原理和连续方程,可以计算出流量;
文丘里管:文丘里管同样基于伯努利原理,通过测量在文丘里管中流体速度增加导致的压力降低来计算流量;
热线/热膜流量计:这种传感器利用流体流过热线或热膜时对其温度的影响来测量流量。流体流动导致热线或热膜的温度变化,通过测量温度的变化可以计算流量;
超声波流量计:超声波流量计不侵入流体介质,通过发射和接收超声波脉冲,测量超声波穿过流体时的相位变化来确定流量;
质量流量计:这种流量计可以直接测量流过管道的流体的质量流量,通常通过测量流体的密度和流速来计算;
涡街流量计:当流体流过涡街流量计的探头时,会生成旋转的涡流。这些涡流的频率与流体的流速有关,通过测量涡流的频率可以计算流量。
其中,超声波流量计以量程比高、无压损、对涡流不敏感和适用于脉动流、双向流等优点,得到越来越多的关注和越来越广泛的应用。
现有的超声波流量计在实际应用中,由于流体层流和湍流的影响,其检测精度相对较低,还有待提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时流量采集控制系统及方法,用以解决现有的超声波流量的检测精度相对较低,还有待提高的问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种实时流量采集控制系统,所述系统包括:超声检测单元和主控器;
所述超声检测单元包括:
多组检测组,每组检测组包括:一个发射换能器和一个接收换能器,每组的发射换能器和接收换能器交错布置在被测管道的外壁上,且每组的发射换能器与接收换能器之间的间距大于被测管道的管径;各发射换能器用于发射超声波信号,各接收换能器用于接收回波信号;
激励单元,所述激励单元的输出端分别与各发射换能器的信号输入端电连接,所述激励单元的输入端与主控器的IO端口电连接;
接收单元,所述接收单元的输入端分别与各接收换能器的信号输出端电连接,所述接收单元的输出端与主控器的IO端口电连接;
所述主控器用于:根据每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间;根据每组检测组的传播时间和每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,确定每组检测组的流体速度;对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速;根据被测管道的实际流速和被测管道的通流面积,确定被测管道的实际流量。
优选地,所述检测组的组数为五组,第三组检测组的发射换能器与接收换能器之间的连线在被测管道的通流截面上的投影与被测管道的管径重合。
优选地,所述系统还包括:上位机,与主控器通信连接,所述主控器还用于将检测参数上传至上位机,所述上位机用于接收到的检测参数进行实时显示,所述检测参数包括:各发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻、各接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻、每组检测组的传播时间、每组检测组的发射换能器与接收换能器的间距、每组检测组的流体速度、被测管道的通流面积和被测管道的实际流量。
第二方面,本发明提供了一种实时流量采集控制方法,所述方法基于上述的实时流量采集控制系统实现,所述方法包括:
获取被测管道的通流面积、每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距、每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻;
根据每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间;
根据每组检测组的传播时间和每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,确定每组检测组的流体速度;
对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速;
根据被测管道的实际流速和被测管道的通流面积,确定被测管道的实际流量。
优选地,所述检测组的组数为五组,第三组检测组的发射换能器与接收换能器之间的连线在被测管道的通流截面上的投影与被测管道的管径重合,以第三组检测组的流体速度作为参考流速。
优选地,对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速,包括:
基于参考流速,确定被测管道内的流体雷诺数;
基于流体雷诺数确定被测管道内的流体的流动类型,所述流动类型包括:层流或湍流;
基于流体的流动类型,确定除第三组检测组以外的剩余各组检测组的流体速度的修正系数;
根据剩余各组检测组的流体速度及其修正系数,确定被测管道的流体平均速度,以流体平均速度作为实际流速。
优选地,所述方法还包括:根据被测管道的流体平均速度,对被测管道内的流体雷诺数进行更新。
优选地,根据剩余各组检测组的流体速度及其修正系数,确定被测管道的流体平均速度,包括:
在剩余的各组检测组中,根据各修正系数分别对对应的流体速度进行修正,得到修正后的流体速度;
在组数为奇数的剩余检测组中,对所有修正后的流体速度进行求和,得到第一流速值;在组数为偶数的剩余检测组中,对所有修正后的流体速度进行求和,得到第二流速值;
将第一流速值和第二流速值输入至预先构建的融合模型中,得到被测管道的流体平均速度。
优选地,所述流体雷诺数的表达式为:
式中,Re为流体雷诺数,u为流体的动粘滞系数,ρ为流体的密度,v为参考流速,l为特征长度,所述特征长度l为被测管道的管径。
优选地,所述融合模型为卡尔曼模型。
第三方面,本发明提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的实时流量采集控制方法。
第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的实时流量采集控制方法。
有益效果:
本发明通过设置多组检测组,每组检测组布置在被测管道的不同位置处,利用主控器控制激励单元产生激励信号,以使每组检测组的发射换能器发射超声波信号,再由对应的接收换能器接收超声波信号,主控器根据超声波信号的发射时刻和接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间,发射换能器与接收换能器之间的间距除以传播时间,可以得到被测管道在不同截面上的流体流速,然后对所有检测组的流体速度进行融合,以得到实际流速;该方式能够降低流体层流和湍流的影响,提高流量检测的准确性。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是本发明一种实施方式提供的实时流量采集控制系统的框图;
图2是本发明一种实施方式提供的实时流量采集控制方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍,显而易见地,下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
实施例一
图1是本发明一种实施方式提供的实时流量采集控制系统的框图,如图1所示,本实施例提供了一种实时流量采集控制系统,所述系统包括:超声检测单元和主控器;
所述超声检测单元包括:多组检测组、激励单元和接收单元,每组检测组包括:一个发射换能器和一个接收换能器,每组的发射换能器和接收换能器交错布置在被测管道的外壁上,且每组的发射换能器与接收换能器之间的间距大于被测管道的管径;各发射换能器用于发射超声波信号,各接收换能器用于接收回波信号;
所述激励单元的输出端分别与各发射换能器的信号输入端电连接,所述激励单元的输入端与主控器的IO端口电连接,主控器通过控制激励单元产生激励信号,激励信号输送到发射换能器后,发射换能器能够产生超声波信号;
所述接收单元的输入端分别与各接收换能器的信号输出端电连接,所述接收单元的输出端与主控器的IO端口电连接,接收单元用于对接收到的回波信号进行处理,例如:模数转换处理,将模拟量的回波信号转换为数字量的回波信号,数字量的回波信号上传到主控器中;
所述主控器用于:根据每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间;根据每组检测组的传播时间和每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,确定每组检测组的流体速度;对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速;根据被测管道的实际流速和被测管道的通流面积,确定被测管道的实际流量。
在本实施例中,本发明通过设置多组检测组,每组检测组布置在被测管道的不同位置处,利用主控器控制激励单元产生激励信号,以使每组检测组的发射换能器发射超声波信号,再由对应的接收换能器接收超声波信号,主控器根据超声波信号的发射时刻和接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间,发射换能器与接收换能器之间的间距除以传播时间,可以得到被测管道在不同截面上的流体流速,然后对所有检测组的流体速度进行融合,以得到实际流速;该方式能够降低流体层流和湍流的影响,提高流量检测的准确性。
作为本实施例的进一步优化,所述检测组的组数为五组,第三组检测组的发射换能器与接收换能器之间的连线在被测管道的通流截面上的投影与被测管道的管径重合,也就是说第三组检测组的超声波信号的传播路径在被测管道的轴向截面上,而第一组与第二组的检测组位于第三组检测组的一侧,第四组与第五组的检测组位于第三组检测组的另一侧,且每组检测组的超声波信号的传播路径相互平行。
作为本实施例的进一步优化,所述系统还包括:上位机,与主控器通信连接,所述主控器还用于将检测参数上传至上位机,所述上位机用于接收到的检测参数进行实时显示,所述检测参数包括:各发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻、各接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻、每组检测组的传播时间、每组检测组的发射换能器与接收换能器的间距、每组检测组的流体速度、被测管道的通流面积和被测管道的实际流量。
其次,可以在上位机对主控器进行远程控制,上位机可以通过无线通信的方式与主控器通信连接,例如WiFi等,也可以通过有线通信的方式与主控器通信连接,例如RS458等,上位机可提供友好的用户界面,例如图形化界面,便于操作人员进行交互和指令输入。
实施例二
图2是本发明一种实施方式提供的实时流量采集控制方法的流程图,如图2所示,本实施例提供了一种实时流量采集控制方法,所述方法基于实施例一的实时流量采集控制系统实现,所述方法包括:
步骤S10:获取被测管道的通流面积、每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距、每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻。
在本实施例中,被测管道的通流面积可以通过对被测管道的技术手册中查找,也可以利用传感器对被测管道的管径进行检测,根据管径可以求出被测管道的通流面积。
每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,可以根据发射换能器与接收换能器在被测管道上布置的位置进行计算得到,发射超声波信号时的发射时刻由主控器进行控制,可以在主控器中直接生成;接收到回波信号时的接收时刻由接收单元接收到接收换能器由输出信号时生成。
步骤S20:根据每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间。
步骤S30:根据每组检测组的传播时间和每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,确定每组检测组的流体速度。
在本实施例中,每组检测组的流体速度为发射换能器与接收换能器之间的间距与对应的传播时间的比值。
步骤S40:对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速。
在本实施例中,所述检测组的组数为五组,第三组检测组的发射换能器与接收换能器之间的连线在被测管道的通流截面上的投影与被测管道的管径重合,也就是说第三组检测组的超声波信号的传播路径在被测管道的轴向截面上,而第一组与第二组的检测组位于第三组检测组的一侧,第四组与第五组的检测组位于第三组检测组的另一侧,且每组检测组的超声波信号的传播路径相互平行;将第三组检测组的流体速度作为参考流速。
具体地,对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速,包括:
步骤S401:基于参考流速,确定被测管道内的流体雷诺数;
步骤S402:基于流体雷诺数确定被测管道内的流体的流动类型,所述流动类型包括:层流或湍流;
步骤S403:基于流体的流动类型,确定除第三组检测组以外的剩余各组检测组的流体速度的修正系数;
步骤S404:根据剩余各组检测组的流体速度及其修正系数,确定被测管道的流体平均速度,以流体平均速度作为实际流速。
在本实施例中,所述流体雷诺数的表达式为:
式中,Re为流体雷诺数,u为流体的动粘滞系数,ρ为流体的密度,v为参考流速,l为特征长度,所述特征长度l为被测管道的管径。
在本实施例中,被测管道内部流体速度分布情况取决于多种因素,包括被测管道的几何形状、流体的入口条件、雷诺数(Reynolds number,Re)、流体的物性等,流动类型主要分为层流和湍流两种类型,在层流条件下,管道内部的速度分布通常遵循以下规律:
速度剖面:速度分布呈现抛物线状,也称为速度剖面。在被测管道中心线处,速度最大,称为平均速度;靠近管壁处,速度逐渐减小,直到为零。这是因为被测管道内壁对流体的摩擦作用使得靠近管壁的流体速度受到限制。
速度梯度:速度沿径向的变化率称为速度梯度。在层流中,速度梯度是恒定的,即流体在不同位置的加速度是相同的。
雷诺数:层流通常发生在雷诺数较低的情况下。雷诺数是表征流体流动稳定性的无量纲数,定义为流体惯性力与粘滞力的比值。在层流条件下,雷诺数通常小于2000。
在湍流条件下,管道内部的速度分布情况则更加复杂,因为湍流流动具有高度的不规则性和脉动性。湍流流动的速度分布通常是不均匀的,具有明显的波动和混合现象。湍流的速度剖面可能会出现峰值、波动和切向速度分量。
湍流流动的特性可以通过雷诺数来预测。当雷诺数超过一定阈值(通常在2000到4000之间)时,流体流动可能会从层流向湍流转变。
为了初步分辨流体的流动类型,本实施例中,以沿着管道直径方向上的流体速度作为参考流速(处于直径方向上的流体速度最近接管道的流速),根据参考流速计算出流体雷诺数,当流体雷诺数小于2000时,则流体的流动类型为层流;当流体雷诺数大于2000时,则流体的流动类型为湍流。
在本实施例中,当流体的流动类型为层流时,所述剩余各组检测组的流体速度的修正系数K1,i的表达式为:
式中,Vcg,i为第i组检测组的平均层流流速,i取值1,2,4,5,V0为参考流速;其中,第i组检测组的平均层流流速Vcg,i的表达式为:
式中,Vi为第i组检测组的流体速度,R为被测管道的管径,Li为第i组检测组的发射换能器与接收换能器之间的传播路径的长度,ri为第i组检测组的传播路径上的各点到被测管道的轴线上的距离。
在本实施例中,当流体的流动类型为层流时,所述剩余各组检测组的流体速度的修正系数K2,i的表达式为:
式中,Vtg,i为第i组检测组的平均湍流流速,i取值1,2,4,5,V0为参考流速;其中,第i组检测组的平均湍流流速Vtg,i的表达式为:
作为本实施例的进一步优化,根据剩余各组检测组的流体速度及其修正系数,确定被测管道的流体平均速度,包括:
步骤a01:在剩余的各组检测组中,根据各修正系数分别对对应的流体速度进行修正,得到修正后的流体速度;
步骤a02:在组数为奇数的剩余检测组中,对所有修正后的流体速度进行求和,得到第一流速值;在组数为偶数的剩余检测组中,对所有修正后的流体速度进行求和,得到第二流速值;
步骤a03:将第一流速值和第二流速值输入至预先构建的融合模型中,得到被测管道的流体平均速度。
在本实施例中,以各组的修正系数与各组的流体速度的乘积作为修正后的流体速度,本实施例的融合模型为卡尔曼模型,基于卡尔曼算法构建的卡尔曼模型。
本实施例的融合模型能够较好地改善输出结果的波动,特别是在大流量情况下,能够使流体速度的检测结果更加平稳,提高了流量计测量的准确性。
步骤S50:根据被测管道的实际流速和被测管道的通流面积,确定被测管道的实际流量。
作为本实施例的进一步优化,在流体雷诺数处于2000-3000时,此时流体处于层流向湍流过渡的情况,为了提高该阶段流量检测的准确性,所述方法还包括:根据被测管道的流体平均速度,对被测管道内的流体雷诺数进行更新,即以检测结果作为反馈条件,对流体雷诺数进行更新,以使流体类型的判断更加准确,进一步提高检测的准确性。
本发明通过设置多组检测组,每组检测组布置在被测管道的不同位置处,利用主控器控制激励单元产生激励信号,以使每组检测组的发射换能器发射超声波信号,再由对应的接收换能器接收超声波信号,主控器根据超声波信号的发射时刻和接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间,发射换能器与接收换能器之间的间距除以传播时间,可以得到被测管道在不同截面上的流体流速,然后对所有检测组的流体速度进行融合,以得到实际流速;该方式能够降低流体层流和湍流的影响,提高流量检测的准确性。
实施例三
本实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例二的实时流量采集控制方法。
本实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现实施例二的实时流量采集控制方法。
本发明通过设置多组检测组,每组检测组布置在被测管道的不同位置处,利用主控器控制激励单元产生激励信号,以使每组检测组的发射换能器发射超声波信号,再由对应的接收换能器接收超声波信号,主控器根据超声波信号的发射时刻和接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间,发射换能器与接收换能器之间的间距除以传播时间,可以得到被测管道在不同截面上的流体流速,然后对所有检测组的流体速度进行融合,以得到实际流速;该方式能够降低流体层流和湍流的影响,提高流量检测的准确性。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种实时流量采集控制方法,其特征在于,所述方法基于实时流量采集控制系统实现,所述系统包括:超声检测单元和主控器;
所述超声检测单元包括:
多组检测组,每组检测组包括:一个发射换能器和一个接收换能器,每组的发射换能器和接收换能器交错布置在被测管道的外壁上,且每组的发射换能器与接收换能器之间的间距大于被测管道的管径;各发射换能器用于发射超声波信号,各接收换能器用于接收回波信号;
激励单元,所述激励单元的输出端分别与各发射换能器的信号输入端电连接,所述激励单元的输入端与主控器的IO端口电连接;
接收单元,所述接收单元的输入端分别与各接收换能器的信号输出端电连接,所述接收单元的输出端与主控器的IO端口电连接;
所述主控器用于:根据每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间;根据每组检测组的传播时间和每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,确定每组检测组的流体速度;对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速;根据被测管道的实际流速和被测管道的通流面积,确定被测管道的实际流量;
所述检测组的组数为五组,第三组检测组的发射换能器与接收换能器之间的连线在被测管道的通流截面上的投影与被测管道的管径重合;
第一组检测组与第二组检测组位于第三组检测组的一侧,第四组检测组与第五组检测组位于第三组检测组的另一侧,且每组检测组的超声波信号的传播路径相互平行;
所述方法,包括:
获取被测管道的通流面积、每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距、每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻;
根据每组的发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻和对应的接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻,确定每组检测组的传播时间;
根据每组检测组的传播时间和每组检测组的发射换能器与接收换能器之间的间距,确定每组检测组的流体速度;
对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速;
根据被测管道的实际流速和被测管道的通流面积,确定被测管道的实际流量;
其中,对所有检测组的流体速度进行融合,得到被测管道的实际流速,包括:
基于参考流速,确定被测管道内的流体雷诺数,以第三组检测组的流体速度作为参考流速;
基于流体雷诺数确定被测管道内的流体的流动类型,所述流动类型包括:层流或湍流;
基于流体的流动类型,确定除第三组检测组以外的剩余各组检测组的流体速度的修正系数;当流体的流动类型为层流时,所述剩余各组检测组的流体速度的修正系数的表达式为:
式中,为第i组检测组的平均层流流速,i取值1,2,4,5,为参考流速;其中,第i组检测组的平均层流流速的表达式为:
式中,为第i组检测组的流体速度,R为被测管道的管径,L i为第i组检测组的发射换能器与接收换能器之间的传播路径的长度,r i为第i组检测组的传播路径上的各点到被测管道的轴线上的距离;
当流体的流动类型为湍流时,所述剩余各组检测组的流体速度的修正系数的表达式为:
式中,为第i组检测组的平均湍流流速,i取值1,2,4,5,为参考流速;其中,第i组检测组的平均湍流流速的表达式为:
根据剩余各组检测组的流体速度及其修正系数,确定被测管道的流体平均速度,以流体平均速度作为实际流速;
其中,根据剩余各组检测组的流体速度及其修正系数,确定被测管道的流体平均速度,包括:
在剩余的各组检测组中,根据各修正系数分别对对应的流体速度进行修正,得到修正后的流体速度;
在组数为奇数的剩余检测组中,对所有修正后的流体速度进行求和,得到第一流速值;在组数为偶数的剩余检测组中,对所有修正后的流体速度进行求和,得到第二流速值;
将第一流速值和第二流速值输入至预先构建的融合模型中,得到被测管道的流体平均速度。
2.根据权利要求1所述的实时流量采集控制方法,其特征在于,所述系统还包括:上位机,与主控器通信连接,所述主控器还用于将检测参数上传至上位机,所述上位机用于接收到的检测参数进行实时显示,所述检测参数包括:各发射换能器在发射超声波信号时的发射时刻、各接收换能器在接收到回波信号时的接收时刻、每组检测组的传播时间、每组检测组的发射换能器与接收换能器的间距、每组检测组的流体速度、被测管道的通流面积和被测管道的实际流量。
3.根据权利要求1所述的实时流量采集控制方法,其特征在于,所述方法还包括:根据被测管道的流体平均速度,对被测管道内的流体雷诺数进行更新。
4.根据权利要求3所述的实时流量采集控制方法,其特征在于,所述流体雷诺数的表达式为:
式中,Re为流体雷诺数,u为流体的动粘滞系数,ρ为流体的密度,v为参考流速,l为特征长度,所述特征长度l为被测管道的管径。
5.根据权利要求1所述的实时流量采集控制方法,其特征在于,所述融合模型为卡尔曼模型。
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