CN111896062A - 一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号；控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号；根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。本发明实施例避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，实现了在流体流量较小或较大时，接收换能器都能有效的接收超声波信号的效果，可以改善超声波信号接收的稳定性，有利于提高流量测量的准确性。

Description

一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及超声波测量技术，尤其涉及一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质。
背景技术
超声波流量测量中最关键的环节就是信号接收换能器可以准确的接收信号发射换能器发射的超声波信号。
现有的超声波流量测量装置中，信号发射换能器和信号接收换能器通常以一定夹角放置，两个换能器对称布置，当管段内的流体流量等于零或者流速较小时，信号接收换能器可以成功的接收信号发射换能器发射的超声波信号，但是当流体流速较大时，信号接收换能器则无法成功的接收信号发射换能器发射的超声波信号。若增大两个换能器的布置距离，当两个换能器进行反向测量，即上述的信号接收换能器用于发射超声波信号，上述的信号发射换能器用于接收超声波信号时，也无法成功的接收超声波信号。
发明内容
本发明提供一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质，以实现在超声波流量测量时，换能器可以有效接收超声波信号，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种超声波流量测量方法，包括：
指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号；
控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号；
根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种超声波流量测量装置，该装置包括：
信号发射模块，用于指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号；
信号接收模块，用于控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号；
流量确定模块，用于根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括：
两个换能器，分别用于发射和接收超声波信号；
流道，与所述换能器连接，用于流体通过；
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例所述的超声波流量测量方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例所述的超声波流量测量方法。
本发明通过指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号，并控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的超声波信号后转换成相应的电信号，根据电信号确定管段内的流体流量，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，实现了在流体流量较小或较大时，接收换能器都能有效的接收超声波信号的效果，可以改善超声波信号接收的稳定性，有利于提高流量测量的准确性。
附图说明
图1是现有技术中的一种超声波流量测量方法的示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种超声波流量测量方法的流程图；
图3是本发明实施例一提供的一种超声波流量测量方法的效果示意图；
图4是本发明实施例二提供的一种超声波流量测量方法的流程图；
图5是本发明实施例二提供的一种超声波流量测量方法的原理图；
图6是本发明实施例二提供的一种超声波流量测量方法的另一原理图；
图7是本发明实施例二提供的一种超声波流量测量方法的效果展示图；
图8是本发明实施例二提供的一种超声波流量测量方法的另一效果展示图；
图9是本发明实施例三提供的一种超声波流量测量装置的结构框图；
图10是本发明实施例四提供的一种设备的结构框图；
图11是本发明实施例四提供的一种设备的局部结构示意图；
图12是本发明实施例四提供的一种设备的另一结构示意图。
具体实施方式
超声波流量测量中最常用的检测方法是通过设置阈值电压来判断信号到达时间从而计算流体流量。因为压电转换存在惯性迟滞特性，换能器接收到超声波信号后转换成的电信号幅值总是从零逐渐增大，为规避干扰，通常将阈值电压设定在一个回波幅值增大较快的位置的数值。这种阈值检测方法要求回波信号能较快达到最大值，且被检回波的幅值与前一个和后一个回波的幅值差异要足够大，即阈值电压要有足够的安全区间，否则可能发生误检。
图1所示的是一种反射式超声波测量方法的示意图，如图所示，现有技术中，超声波流量测量装置在设置两个换能器的位置时，一般是使换能器与管段中的流道以一定夹角放置，两个换能器对称布置，且使超声波流量测量装置管段中的流体流量为零时，发射换能器中心发射的超声波信号刚好由接收换能器中心接收，如图1中左侧的示意图中q＝0时超声波信号的传播路径，在实现反向测量时，发射换能器中心发射的超声波信号也刚好由接收换能器中心接收，如图1中右侧的示意图中q＝0时超声波信号的传播路径。但是，当流体流量较大时，超声波信号的传播路径会发生变化，如图1中左侧的示意图中qmax时超声波信号的传播路径，此时接收换能器无法成功接收超声波信号，从而使回波信号的幅值在大流量时明显低于小流量，也就无法较好的完成流体流量的测量工作，在实现反向测量时也是一样的，如图1中右侧的示意图中qmax时超声波信号的传播路径，接收换能器也无法成功接收超声波信号。
有鉴于此，本发明提出来一种超声波流量测量、装置、设备及存储介质，以实现在超声波流量测量时，换能器可以有效接收超声波信号，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，从而达到提高超声波流量测量准确率的效果。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的一种超声波流量测量方法的流程图，本实施例可适用于测量流体流量的情况，该方法可以由超声波流量测量装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现。
如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤110、指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号。
其中，发射换能器可以理解为在超声波流量测量中用于发射超声波信号的换能器。发射换能器不是特指超声波流量测量装置中的某个换能器，而是将超声波流量测量装置中的换能器按其测量时的功能定义，如图3，在一次测量中，左侧示意图中左侧的换能器用于发射超声波信号，那么该换能器就称为发射换能器，在另一次测量中，右侧示意图中右侧的换能器用于发射超声波信号，那么该换能器就称为发射换能器。
具体的，超声波流量测量装置可以获取最佳的发射角度，并指示发射换能器以该发射角度发射超声波信号。
步骤120、控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的超声波信号，并转换成相应的电信号。
其中，接收换能器可以理解为在超声波流量测量中用于接收超声波信号的换能器。与发射换能器类似，接收换能器也不是特指超声波流量测量装置中的某个换能器，也是按超声波流量测量装置中的换能器在测量时的功能进行定义的，如图3，在一次测量中，左侧示意图中右侧的换能器用于接收超声波信号，那么该换能器就称为接收换能器，在另一次测量中，右侧示意图中左侧的换能器用于接收超声波信号，那么该换能器就称为接收换能器。
具体的，超声波流量测量装置可以获取最佳的接收角度，控制接收换能器以该接收角度接收超声波信号，并将接收到超声波信号后转换成电信号用于计算流体流量。
可选的，发射角度根据管段最大设计流量、换能器半径和管段高度调整初始角度得到；接收角度根据管段最大设计流量、换能器半径和管段高度调整初始角度得到。
其中，发射换能器和接收换能器的初始角度可以理解为接收换能器和接收换能器对称布置时，换能器与流道之间的夹角，如图1中的布置方式，发射换能器和接收换能器与流道之间的夹角是相同的在本发明实施例中，可以将此夹角称为初始角度。
具体的，可以根据管段最大设计流量、换能器半径、管段高度，分析当流体流量从零到最大设计流量时，超声波信号传播路径的变化情况，通过调整发射换能器的和接收换能器初始角度，得到最佳的发射角度和接收角度，使得无论流体流量是零还是最大设计流量，发射换能器以该发射角度发射超声波信号，接收换能器都能以该接收角度接收超声波信号。
示例性的，如图3所示，此时发射换能器的发射角度由初始角度调整为最佳的发射角度，接收换能器的接收角度由初始角度调整为最佳的接收角度。图3中左侧的示意图中，无论流体流量是零还是qmax，超声波信号经过传播都在接收换能器的信号接收范围，在实现反向测量时也是一样的，如图3中右侧的示意图中，无论流体流量是零还是qmax，超声波信号经过传播都在接收换能器的信号接收范围。
步骤130、根据电信号，确定通过管段的流体流量。
具体的，可以根据转换后的电信号中携带的相关参数信息，计算通过管段的流体流量，如通过阈值电压和信号到达时间等信息，计算出流体流量。
本实施例的技术方案，通过指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号，并控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的超声波信号后转换成相应的电信号，根据电信号确定管段内的流体流量，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，实现了在流体流量较小或较大时，接收换能器都能有效的接收超声波信号的效果，可以改善超声波信号接收的稳定性，有利于提高流量测量的准确性。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种超声波流量测量方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步优化了上述超声波流量测量方法。
如图4所示，该方法具体包括：
步骤210、获取管段最大设计流量和管段横截面积，根据管段最大设计流量和管段横截面积确定流体最大流速。
其中，管段最大设计流量可以理解为单位时间内允许流体通过管段的最大流量值。管段横截面积可以理解为超声波流量测量装置中管段垂直于流体方向的截面面积。流体最大流速可以理解为流体通过管段时可以达到的最大速度。
具体的，超声波流量测量装置可以获取管段最大设计流量，并获取管段横截面积，根据管段最大设计流量和管段横截面积，计算出流体通过管段时可以达到的流体最大流速。示例性的，可以根据管段最大设计流量qmax和管段横截面积A，计算流体最大流速vmax＝qmax/A。
步骤220、获取发射换能器和接收换能器的初始角度、管段高度、流体最大流速和换能器半径，确定发射调整角度和接收调整角度。
其中，发射换能器和接收换能器的初始角度可以理解为接收换能器和接收换能器对称布置时，换能器与流道之间的夹角。换能器半径可以理解为换能器前端面的半径。发射调整角度可以理解为相对于初始角度，发射换能器发射超声波信号时需要调整的角度值；接收调整角度可以理解为相对于初始角度，接收换能器接收超声波信号时需要调整的角度值。
具体的，可以根据管段最大设计流量、换能器半径、管段高度，分析当流体流量从零到最大设计流量时，超声波信号传播路径的变化情况，得到最佳的确定发射调整角度和接收调整角度。
可选的，所述管段包括发射换能器、接收换能器以及流道；
发射换能器与接收换能器设置于流道的同一侧，发射换能器与接收换能器的安装位置到流道的距离相等，且发射换能器根据初始角度安装后所形成的法线与接收换能器根据初始角度安装后所形成的法线相交于流道相对侧的内壁；
或者，发射换能器与接收换能器设置于流道的相对侧，且发射换能器根据初始角度安装后所形成的法线与接收换能器根据初始角度安装后所形成的法线共线。
示例性的，如图5所示，发射换能器与接收换能器设置于流道的同一侧，发射换能器与接收换能器的初始角度都为α，通过获取管段最大设计流量vmax、换能器半径r、管段高度h，分析当流体流量从零到最大设计流量时，超声波信号传播路径L的变化情况，得到最佳的确定发射调整角度θd和接收调整角度θu。
为了确保角度调整可以达到较好的实现效果，管段高度可以满足由管段最大设计流量、换能器半径和声波在流体中的传播速度以及初始角度所确定的最佳管段高度范围，该最佳范围可以是：管段高度h小于1/2Lmaxsinα＝1/2r(c/vmax)sinα，Lmax可以理解为超声波信号在两个换能器前端面间的最大传输距离。
如图6所示，发射换能器与接收换能器设置于流道的相对侧，与上述情况类似，发射换能器与接收换能器的初始角度都为α，通过获取管段最大设计流量vmax、换能器半径r、管段高度h，分析当流体流量从零到最大设计流量时，超声波信号传播路径L的变化情况，得到最佳的确定发射调整角度θd和接收调整角度θu。
可选的，发射调整角度θd和接收调整角度θu不大于arcsin(vmax/c)。
步骤230、根据发射调整角度对初始角度进行调整，得到发射角度，根据接收调整角度对初始角度进行调整，得到接收角度。
具体的，通过调整发射换能器的和接收换能器初始角度，得到发射角度和接收角度，使得无论流体流量是零还是最大设计流量，发射换能器以该发射角度发射超声波信号，接收换能器都能以该接收角度接收超声波信号。
可选的，将初始角度与发射调整角度之和作为发射角度，将初始角度与接收调整角度之差作为接收角度。
示例性的，如图5和图6所示，发射角度为α+θd，接收角度为α-θu。
步骤240、指示发射换能器根据发射角度发射超声波信号。
具体的，超声波流量测量装置可以获取步骤230得到的发射角度，并指示发射换能器以该发射角度发射超声波信号。
步骤250、控制接收换能器根据接收角度接收通过管段的超声波信号，并转换成相应的电信号。
具体的，超声波流量测量装置可以获取步骤230得到的接收角度，控制接收换能器以该接收角度接收超声波信号，并将接收到超声波信号后转换成电信号用于计算流体流量。
步骤260、根据电信号，确定通过管段的流体流量。
具体的，可以根据转换后的电信号中携带的相关参数信息，计算通过管段的流体流量，如通过阈值电压和信号到达时间等信息，计算出流体流量。
如图5所示，采用本发明提出的超声波流量测量方法后，在流量为零或流量较小时，发射换能器发射的超声波信号在顺流的情况下经过流道的反射落在接收换能器中心的左侧，随着流体流速的增加，超声波信号在接收换能器的落点逐渐右移，先经过换能器前端面中心，再向右移动。接收换能器收到的超声波能量和转换成的电信号幅值随流体流速的增加呈现先增加后减小的趋势，回波幅值的相对变化即最大值与最小值之差便会降低，经过试验验证，如果发射调整角度θd等于1/2*arcsin(vmax/c)，则换能器输出的电信号幅值变化仅是改进之前(即θd等于0)的一半，也就是阈值电压的安全区间增加了一倍。与顺流的情况对应，从发射换能器发射的超声波信号在逆流的情况下经流道反射到接收换能器，其信号的幅值变化规律一致，也是先增大后减小，回波幅值的最大变化相对于改进前减小一半。
如图7所示，采用本发明提出的超声波流量测量方法前后测试的回波幅值变化对比，可以看出改进前回波幅值随流速增加显著降低，幅值变化达280mV，改进后回波幅值随流速增加先增加后减小，幅值变化更小仅140mV左右，明显降低了流量引起的回波信号波动，从而有利于减少阈值检测误检情况的发生。
如图8所示，采用本发明提出的超声波流量测量方法前后测试的对阈值电压安全区间的影响，可以直观看出改进前换能器在最大流量和零流量时回波信号幅值差异较大，在最大流量时容易发生跳波误检。虽然使用动态调整阈值的方法可以避免误检，但当从零流量突然转变为最大流量，如管道破裂，或者从最大流量突然转变为零流量时，如阀门快速关闭，仍然可能发生误检。采用本发明提出的超声波流量测量方法后，回波幅值变化明显降低，阈值电压安全区间增大，即使发生前述流量突变，即使不调整阈值电压，仍然不会导致跳波误检。
本实施例的技术方案，通过管段最大设计流量和管段横截面积确定流体最大流速，再根据发射换能器和接收换能器的初始角度、管段高度、流体最大流速和换能器半径，确定发射调整角度和接收调整角度，并根据发射调整角度和接收调整角度对初始角度进行调整，得到发射角度和接收角度，指示发射换能器根据发射角度发射超声波信号，并控制接收换能器根据接收角度接收通过管段的超声波信号后转换成相应的电信号，根据电信号确定管段内的流体流量，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，实现了在流体流量较小或较大时，接收换能器都能有效的接收超声波信号的效果，可以改善超声波信号接收的稳定性，有利于提高流量测量的准确性。
实施例三
本发明实施例所提供的超声波流量测量装置可执行本发明任意实施例所提供的超声波流量测量方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图9是本发明实施例三提供的一种超声波流量测量装置的结构框图，如图9所示，该装置包括：信号发射模块310、信号接收模块320和流量确定模块330。
信号发射模块310，用于指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号。
信号接收模块320，用于控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号。
流量确定模块330，用于根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。
本实施例的技术方案，通过指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号，并控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的超声波信号后转换成相应的电信号，根据电信号确定管段内的流体流量，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，实现了在流体流量较小或较大时，接收换能器都能有效的接收超声波信号的效果，可以改善超声波信号接收的稳定性，有利于提高流量测量的准确性。
可选的，所述发射角度和所述接收角度根据管段最大设计流量、换能器半径和管段高度调整初始角度得到。
可选的，所述发射角度和所述接收角度根据管段最大设计流量、换能器半径和管段高度调整初始角度得到，包括：
获取管段最大设计流量和管段横截面积，根据所述管段最大设计流量和所述管段横截面积确定流体最大流速；
获取所述发射换能器和所述接收换能器的初始角度、管段高度、所述流体最大流速和换能器半径，确定发射调整角度和接收调整角度；
根据所述发射调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述发射角度；
根据所述接收调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述接收角度。
可选的，所述根据所述发射调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述发射角度，包括：
将所述初始角度与所述发射调整角度之和作为所述发射角度。
可选的，所述根据所述接收调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述接收角度，包括：
将所述初始角度与所述接收调整角度之差作为所述接收角度。
可选的，所述管段包括发射换能器、接收换能器以及流道；
所述发射换能器与所述接收换能器设置于所述流道的同一侧，所述发射换能器与所述接收换能器的安装位置到所述流道的距离相等，且所述发射换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线与所述接收换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线相交于所述流道相对侧的内壁；
或者，所述发射换能器与所述接收换能器设置于所述流道的相对侧，且所述发射换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线与所述接收换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线共线。
本实施例的技术方案，通过管段最大设计流量和管段横截面积确定流体最大流速，再根据发射换能器和接收换能器的初始角度、管段高度、流体最大流速和换能器半径，确定发射调整角度和接收调整角度，并根据发射调整角度和接收调整角度对初始角度进行调整，得到发射角度和接收角度，指示发射换能器根据发射角度发射超声波信号，并控制接收换能器根据接收角度接收通过管段的超声波信号后转换成相应的电信号，根据电信号确定管段内的流体流量，避免因为流体流量过大导致的信号接收失败的问题，实现了在流体流量较小或较大时，接收换能器都能有效的接收超声波信号的效果，可以改善超声波信号接收的稳定性，有利于提高流量测量的准确性。
实施例四
图10为本发明实施例四提供的一种设备的结构框图，如图10所示，该设备包括处理器410、存储器420、两个换能器430和流道440；设备中处理器410的数量可以是一个或多个，图10中以一个处理器410为例；设备中的处理器410、存储器420、两个换能器430和流道440可以通过总线或其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的超声波流量测量方法对应的程序指令/模块(例如，超声波流量测量装置中的信号发射模块310、信号接收模块320和流量确定模块330)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的超声波流量测量方法。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
两个换能器430可以分别用于发射和接收超声波信号。流道440可与所述换能器连接，用于流体通过。
图11是本发明实施例提供的一种设备的局部结构示意图。如图11所示，两个换能器430和流道440相连接，换能器430发射超声波信号后，在流道内传播，经内壁反射后，由另一换能器430接收。典型的反射式超声波流量测量模块结构一般是由测量管段和安装在管段同一侧两个超声波换能器组成，如图12所示，两个换能器交替处于发射和接收状态，根据超声波信号顺流和逆流的传播时间差来计算流体流速，从而确定流体流量。
可选的，该设备还可以包括阀门组件和表壳等结构。如图11所示，为了使流体较为稳定的通过，可以将阀门组件设置在表壳出气口上，超声波流量测量装置水平安装在阀门组件上。当流体从表壳流体入口流入后，先流入表壳内，然后经过超声波流量测量装置的入口整流进入测量装置内，经超声波流量测量装置测量出流体流速，然后根据管段截面尺寸换算成流体流量，换算系数与流场特性相关，可以把流体流量对时间积分获得累积流体。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种超声波流量测量方法，该方法包括：
指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号；
控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号；
根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的超声波流量测量方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述超声波流量测量装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种超声波流量测量方法，其特征在于，包括：
指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号；
控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号；
根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。
2.根据权利要求1所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述发射角度和所述接收角度根据管段最大设计流量、换能器半径和管段高度调整初始角度得到。
3.根据权利要求2所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述发射角度和所述接收角度根据管段最大设计流量、换能器半径和管段高度调整初始角度得到，包括：
获取管段最大设计流量和管段横截面积，根据所述管段最大设计流量和所述管段横截面积确定流体最大流速；
获取所述发射换能器和所述接收换能器的初始角度、管段高度、所述流体最大流速和换能器半径，确定发射调整角度和接收调整角度；
根据所述发射调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述发射角度；
根据所述接收调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述接收角度。
4.根据权利要求3所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述根据所述发射调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述发射角度，包括：
将所述初始角度与所述发射调整角度之和作为所述发射角度。
5.根据权利要求3所述的超声波流量测量方法，其特征在于，所述根据所述接收调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述接收角度，包括：
将所述初始角度与所述接收调整角度之差作为所述接收角度。
6.根据权利要求2所述的超声波流量测量方法，其特征在于，
所述管段包括发射换能器、接收换能器以及流道；
所述发射换能器与所述接收换能器设置于所述流道的同一侧，所述发射换能器与所述接收换能器的安装位置到所述流道的距离相等，且所述发射换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线与所述接收换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线相交于所述流道相对侧的内壁；
或者，所述发射换能器与所述接收换能器设置于所述流道的相对侧，且所述发射换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线与所述接收换能器根据所述初始角度安装后所形成的法线共线。
7.一种超声波流量测量装置，其特征在于，包括：
信号发射模块，用于指示发射换能器根据预先获取的发射角度发射超声波信号；
信号接收模块，用于控制接收换能器根据预先获取的接收角度接收通过管段的所述超声波信号，并转换成相应的电信号；
流量确定模块，用于根据所述电信号，确定通过所述管段的流体流量。
8.根据权利要求7所述的超声波流量测量装置，其特征在于，所述装置还包括角度调整模块，所述角度调整模块用于：
获取管段最大设计流量和管段横截面积，根据所述管段最大设计流量和所述管段横截面积确定流体最大流速；
获取所述发射换能器和所述接收换能器的初始角度、管段高度、所述流体最大流速和换能器半径，确定发射调整角度和接收调整角度；
根据所述发射调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述发射角度；
根据所述接收调整角度对所述初始角度进行调整，得到所述接收角度。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
两个换能器，分别用于发射和接收超声波信号；
流道，与所述换能器连接，用于流体通过；
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的超声波流量测量方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的超声波流量测量方法。
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