CN111398626A - 铁路用液体流速监测方法 - Google Patents

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何潞
陈建平
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    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G01P5/245—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave by measuring transit time of acoustical waves

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Abstract

本发明提供了一种铁路用液体流速监测方法，超声波流速传感器分为发射器和接收器，将超声波传感器顺液体流速间隔一定距离，紧固安装在管道外壁上；将传感器和管道浸入液体中，发射器向管道内发射超声波信号，经过顺逆流液体的传播被接收器接收，通过测量传播时差计算得出液体流速，即可测量液体流速。本发明可浸入液体下工作；不受气候、环境和温度影响，全天候工作。

Description

铁路用液体流速监测方法
技术领域
本发明涉及液体流速监测领域，具体是一种铁路用液体流速监测方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展和社会的不断进步，人民群众的出行需求呈爆发式增长。近十年来我国铁路迅猛发展，铁路建设规模越来越大，铁路隧道越来越多。铁路的良好运营受许多因素影响，特别是铁路隧道的突发灾害容。其中由于隧道渗水造成的塌方、泉涌等灾害不仅会影响列车的高速和平稳运行，而且严重的话会带来生命损害和财产损害。
现有液体流速监测技术采用人工测量技术，该技术主要测量由液体流动带动旋转器的转速，通过计算转换得出液体流速，这种检测技术精度差、误差高、加上铁路日趋繁忙，无法实现实时和在线监测；另一种方式采用激光多普勒，通过激光探头的示踪粒子的多普勒信号，再根据速度和多普勒频移的关系计算得出液体流速，但是，该技术由于其光学特性受环境影响较大，液体中的杂物、泡沫、水雾，甚至液体表面的起伏都会给测量带来很大的影响，另外，该技术还存在成本高、运维困难等缺点。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种铁路用液体流速监测方法，采用超声波技术来实现液体流速监测，超声波流速传感器分为发射器和接收器，间隔一定距离成对紧贴管道外壁紧固安装，发射器向管道内发射超声波信号，经过顺逆流液体的传播被接收器接收；通过测量传播时差计算得出液体流速。
本发明包括以下步骤：
1）超声波流速传感器分为发射器和接收器，将超声波传感器顺液体流速间隔一定距离，紧固安装在管道外壁上；
2）将传感器和管道浸入液体中；
3）将超声波传感器发射器和接收器的信号线缆接入监测主机；
4）给监测主机加电，发射器向管道内发射超声波信号，经过顺逆流液体的传播被接收器接收，通过测量传播时差计算得出液体流速，即可测量液体流速；
5）用信号线缆连接监测主机到上位机，值守人员即可遥测液体流速。
进一步改进，所述的超声波传感器通过钢带或钢丝绳与管道外壁固定。
本发明有益效果在于：
1. 可浸入液体下工作；
2. 不受气候、环境和温度影响，全天候工作；
3. 在管道两端加装金属丝网，可隔绝液体中杂物的影响；
4. 不受液体泡沫和起伏的影响；
5. 实时监测，流速测量精度达到±1%；
6. 成本低；
7. 可有线组网，实现无人在线监测；维护成本低。
附图说明
图1为本发明系统组成示意图。
图2为超声波传感器固定示意图。
图3为检测主机连接示意图。
图4为监测原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明采用的系统组成如图1所示，由传感器、监测主机和安装管道组成。
具体实施方法如下：
1）将超声波传感器顺液体流速间隔一定距离，紧固安装在管道外壁上，如图1所示。
2）将传感器和管道浸入液体中。
3）将超声波传感器发射器和接收器的信号线缆接入监测主机，如图3所示。
4）给监测主机加电，即可测量液体流速。
5）用信号线缆连接监测主机到上位机，值守人员即可遥测液体流速。
本发明监测原理如图4所示，超声波流速传感器分为发射器和接收器，间隔一定距离成对紧贴管道外壁紧固安装，发射器向管道内发射超声波信号，经过顺逆流液体的传播被接收器接收；通过测量传播时差计算得出液体流速。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种铁路用液体流速监测方法，其特征在于包括以下步骤：
1）超声波流速传感器分为发射器和接收器，将超声波传感器顺液体流速间隔一定距离，紧固安装在管道外壁上；
2）将传感器和管道浸入液体中；
3）将超声波传感器发射器和接收器的信号线缆接入监测主机；
4）给监测主机加电，发射器向管道内发射超声波信号，经过顺逆流液体的传播被接收器接收，通过测量传播时差计算得出液体流速，即可测量液体流速；
5）用信号线缆连接监测主机到上位机，值守人员即可遥测液体流速。
2.根据权利要求1所述的铁路用液体流速监测方法，其特征在于：所述的超声波传感器通过钢带或钢丝绳与管道外壁固定。
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