CN112857490A - 一种流量计算装置和计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种流量计算装置和计算方法。该流量计算装置包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；信号发射与接收模块与控制模块电连接；信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；控制模块用于控制换能模块与信号接收端导通，同时控制换能模块与信号发射端断开，以测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；控制模块还用于控制换能模块同时与信号发射端和信号接收端导通，以测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据噪声成分和测量流量值确定待测介质的真实流量值。由此可保证在计算真实流量值时可将噪声成分全部去除得到待测介质的真实流量值，减小检测环境中噪声成分产生的误差干扰，提高待测介质的流量计算精度。

Description

一种流量计算装置和计算方法

技术领域

本发明实施例涉及流量监测技术领域，尤其涉及一种流量计算装置和计算方法。

背景技术

现有的声学多普勒流速流量计算多是运用多普勒频移原理，通过测量超声波在传输过程中产品的信号频移来测算对应的流速，进而计算对应的流量。

这种测量方法的特点是：必须有一个声学发射换能器和一个声学接收换能器(也有发射和接收共用一个声学换能器、分时复用声学换能器)。其中声学发射换能器专门用于发射一定频率的超声波信号，声学接收换能器专门用于接收衍射回来的超声波信号，两个模块间独立控制、分别进行工作，工作过程中不可互换，可能存在噪声和电路上小信号的外接电磁干扰，导致流量计算的精度不高。

发明内容

本发明提供一种流量计算装置和计算方法，以减少流量检测和计算的误差，提高流量计算精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种流量计算装置，该流量计算装置包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；其中，所述信号发射与接收模块与所述控制模块电连接；所述信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；

所述控制模块用于控制所述换能模块与所述信号接收端导通，同时控制所述换能模块与所述信号发射端断开，以测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；所述控制模块还用于控制所述换能模块同时与所述信号发射端和所述信号接收端导通，以测量所述待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据所述噪声成分和所述测量流量值确定所述待测介质的真实流量值。

可选地，所述信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括所述信号发射端，所述信号接收单元包括所述信号接收端，所述切换单元分别与所述换能模块、所述信号发射单元和所述信号接收单元连接，所述切换单元用于导通或断开所述换能模块与所述信号发射单元的通路、所述换能模块与所述信号接收单元的通路。

可选地，所述换能模块包括一个换能器，所述换能器与所述切换单元电连接，所述切换单元用于导通或断开所述换能器与所述信号发射单元的通路、所述换能器与所述信号接收单元的通路。

可选地，所述换能模块包括第一换能器和第二换能器，所述第一换能器、所述第二换能器均与所述切换单元连接，所述切换单元用于导通或者断开所述第一换能器与所述信号发射单元的通路、所述第一换能器与所述信号接收单元的通路、所述第二换能器与所述信号发射单元的通路、所述第二换能器与所述信号接收单元的通路。

可选地，该流量计算装置还包括电源模块，所述电源模块与所述换能模块、所述信号发射与接收模块以及所述控制模块电连接。

可选地，该流量计算装置还包括信号存储模块和信号传输模块，所述信号存储模块分别与所述控制模块和所述信号传输模块电连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种流量计算方法，该流量计算方法由流量计算装置执行，所述流量计算装置包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；其中，所述信号发射与接收模块与所述控制模块电连接；所述信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；

所述计算方法包括：

控制所述换能模块与所述信号接收端导通，同时控制所述换能模块与所述信号发射端断开，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；

控制所述换能模块同时与所述信号发射端和所述信号接收端导通，测量所述待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据所述噪声成分和所述测量流量值确定所述待测介质的真实流量值。

可选地，所述信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括所述信号发射端，所述信号接收单元包括所述信号接收端，所述换能模块包括一个换能器，所述换能器与所述切换单元电连接，所述切换单元分别与所述信号发射单元和所述信号接收单元连接；

所述计算方法包括：

通过控制所述切换单元导通所述换能器与所述信号接收单元的通路，断开所述换能器与所述信号发射单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；

通过控制所述切换单元导通所述换能器与所述信号发射单元的通路，以及导通所述换能器与所述信号接收单元的通路，测量所述待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据所述噪声成分和所述测量流量值确定所述待测介质的真实流量值。

可选地，所述信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括所述信号发射端，所述信号接收单元包括所述信号接收端，所述切换单元分别与所述信号发射单元和所述信号接收单元连接；所述换能模块包括第一换能器和第二换能器，所述第一换能器、所述第二换能器均与所述切换单元连接；

所述得到噪声成分的方法包括：

通过控制所述切换单元导通所述第一换能器与所述信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到第一噪声成分；

通过控制所述切换单元导通所述第二换能器与所述信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到第二噪声成分；

根据所述第一噪声成分和所述第二噪声成分得到所述噪声成分。

可选地，所述得到测量流量值的方法包括：

通过控制所述切换单元导通所述第一换能器与所述信号发射单元的通路，以及导通所述第二换能器与所述信号接收单元的通路，测量所述待测介质的流量信息，得到第一测量流量值；

通过控制所述切换单元导通所述第一换能器与所述信号接收单元的通路，以及导通所述第二换能器与所述信号发射单元的通路，测量所述待测介质的流量信息，得到第二测量流量值；

根据所述第一测量流量值和所述第二测量流量值得到所述测量值。

本发明提供一种流量计算装置，该流量计算装置包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；其中，信号发射与接收模块与控制模块电连接；信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；控制模块用于控制换能模块与信号接收端导通，同时控制换能模块与信号发射端断开，以测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；控制模块还用于控制换能模块同时与信号发射端和信号接收端导通，以测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据噪声成分和测量流量值确定待测介质的真实流量值。通过设置信号发射与接收模块在测量待测介质的噪声信息时将换能模块与信号接收端导通，同时将换能模块与信号发射端断开，由于换能模块与信号发射端断开而不会向待测介质发射检测信号，因而换能模块从待测介质接收的压力信号只有噪声信息产生的，因而此时测得的只有噪声成分；在测量待测介质的流量信息时将换能模块与信号接收端和信号发射端均导通，得到测量流量值，该测量流量值包含噪声成分和真实的流量信息，由于噪声成分中不包括测量流量信号等其他信号，从而根据测量流量值和噪声成分可以得到待测介质的真实流量值。由此可以保证在计算真实流量值时可以将噪声成分全部去除得到待测介质的真实流量值，从而减小检测环境中噪声成分产生的误差干扰，进而提高待测介质的流量计算精度。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种流量计算装置的结构框图；

图2是本发明实施例二中的一种流量计算装置的结构示意图；

图3是本发明实施例二中的信号存储模块的电路结构示意图；

图4是本发明实施例二中的有线通信的电流结构示意图；

图5是本发明实施例二中的无线通信的电流结构示意图；

图6是本发明实施例三中的一种流量计算装置的结构示意图；

图7是本发明实施例四中的一种流量计算方法的流程图。

具体实施方式

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。

实施例一

图1是本发明实施例一中提供的一种流量计算装置的结构框图。参考图1，该流量计算装置包括：信号发射与接收模块10、换能模块20和控制模块30；其中，信号发射与接收模块10与控制模块30电连接；信号发射与接收模块10包括信号发射端A1和信号接收端A2；

控制模块30用于控制换能模块20与信号接收端A2导通，同时控制换能模块20与信号发射端A1断开，以测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；控制模块30还用于控制换能模块20同时与信号发射端A1和信号接收端A2导通，以测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据噪声成分和测量流量值确定待测介质的真实流量值。

其中，换能模块20用于将电信号和压力信号进行转换，例如，可用于将信号发射端A1发射的电信号转换为压力信号，可用于将待测介质的压力信号转换为电信号发送到信号接收端A2。

其中，信号发射与接收模块10包括信号发射端A1和信号接收端A2，当换能模块20与信号接收端A2导通且与信号发射端A1断开时，信号接收端A2接收换能模块20输出的电信号并发送至控制模块30；当换能模块20同时与信号发射端A1和信号接收端A2都导通时，控制模块30控制信号发射端A1向换能模块20输出电信号，换能模块20将电信号转换为压力信号发射到待测介质中，同时换能模块20将接收的待测介质的压力信号转换为电信号发送给信号接收模块A2，信号接收模块A2将接收的电信号发送给控制模块30，由控制模块对接收的电信号进行处理。

其中，控制模块30用于控制换能模块20与信号发射端A1的导通或者关断，控制换能模块20与信号接收端A2的导通或者关断。控制模块30还可用于将信号接收端A2接收的电信号进行处理，例如将采样到的声波信号进行傅里叶变换或者脉冲检测，以计算出待测介质对应的流速或流量数据。其中，控制模块30可以为单片机。

其中，待测介质可以为气体介质、液体介质等。其中，待测介质的流量的获取方式可以为先获取待测介质的流速，然后根据待测介质所在容器的结构参数计算得到待测介质的流量。例如，以待测介质为水为例，假设水放置在圆柱形容器中，则过水截面积S是已知的，然后先获取水的流速V，根据水的流速V和过水截面积S可以得到水的流量C，具体公式如下：

C＝V*S

需要说明的是，待测介质所在容器的结构参数需根据实际的容器结构进行设置，在此不做具体的限定。

在本实施例的技术方案中，参考图1，该流量计算装置的实现过程为：在对待测介质进行流量计算时，首先，控制模块30控制换能模块20与信号接收端A2导通，且控制换能模块20与信号发射端A1断开，由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力，换能模块20用于检测环境噪声产生的压力信号并转换为噪声信息对应的电信号输出到信号接收端A2，由信号接收端A2将噪声对应的电信号发送到控制模块30，控制模块30对该电信号进行处理得到噪声成分。然后，控制模块30控制换能模块20分别与信号发射端A1和信号接收端A2均导通，控制模块30控制信号发射端A1向换能模块20发出检测流量信息的电信号，换能模块20通过信号发射端A1接收到用于检测流量信息的电信号并转换为检测流量信息对应的压力信号发射到待测介质中，由于换能模块20和信号接收端A2导通，因而会接收待测介质衍射回来的压力信号，又由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力信号，因而待测介质衍射回来给换能模块20的压力信号包括噪声信息产生的压力信号和用于检测流量信息对应的压力信号，换能模块20将接收到的压力信号转换为电信号输送到信号接收端A2，由信号接收端A2发送给控制模块30，控制模块30将该信号进行处理，得到测量流量值。最后，控制模块30将得到的测量流量值减去噪声成分后得到待测介质的真实流量值。

由此可知，通过设置信号发射与接收模块在测量待测介质的噪声信息时将换能模块与信号接收端导通，同时将换能模块与信号发射端断开，由于换能模块与信号发射端断开而不会向待测介质发射检测信号，因而换能模块从待测介质接收的压力信号只有噪声信息产生的，因而此时测得的只有噪声成分；在测量待测介质的流量信息时将换能模块与信号接收端和信号发射端均导通，得到测量流量值，该测量流量值包含噪声成分和真实的流量信息，由于噪声成分中不包括测量流量信号等其他信号，从而根据测量流量值和噪声成分可以得到待测介质的真实流量值。由此可以保证在计算真实流量值时可以将噪声成分全部去除得到待测介质的真实流量值，从而减小检测环境中噪声成分产生的误差干扰，进而提高待测介质的流量计算精度。

实施例二

图2是本发明实施例二中提供的一种流量计算装置的结构示意图，图3是本发明实施例二中提供的信号存储模块的电路结构示意图，图4是本发明实施例二中提供的有线通信的电流结构示意图，图5是本发明实施例二中提供的无线通信的电流结构示意图。在上述实施例一的基础上，参考图2，信号发射与接收模块10包括切换单元11、信号发射单元12和信号接收单元13，信号发射单元12包括信号发射端A1，信号接收单元13包括信号接收端A2，切换单元11分别与换能模块20、信号发射单元12和信号接收单元13连接，切换单元11用于导通或断开换能模块20与信号发射单元12的通路、换能模块20与信号接收单元13的通路。

其中，通过控制模块30可以控制切换单元11导通或者断开换能模块20与信号发射单元12的通路、换能模块20与信号接收单元13的通路。例如，可以是控制模块30输出高电平信号控制切换单元11导通换能模块20与信号发射单元12的通路，控制模块30输出低电平信号控制切换单元11断开换能模块20与信号发射单元12的通路。还可以是控制模块30输出低电平信号控制切换单元11导通换能模块20与信号发射单元12的通路，控制模块30输出高电平信号控制切换单元11断开换能模块20与信号发射单元12的通路。需要说明的是，具体的控制方式可以根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。

可选地，继续参考图2，换能模块20包括一个换能器21，换能器21与切换单元11电连接，切换单元11用于导通或断开换能器21与信号发射单元12的通路、换能器21与信号接收单元13的通路。

其中，换能器21可以是超声波换能器。

可选地，参考图2，该流量计算装置还包括电源模块40，电源模块40与换能模块20、信号发射与接收模块10以及控制模块30电连接。

其中，电源模块40为换能模块20、信号发射与接收模块10以及控制模块30提供电源。电源模块40具备一定的过压、过流、过热保护功能，以保障换能模块20、信号发射与接收模块10以及控制模块30的用电安全。电源模块40可以为可充电锂电池等电源。

可选地，参考图2，该流量计算装置还包括信号存储模块50和信号传输模块60，信号存储模块50分别与控制模块30和信号传输模块60电连接。

其中，信号存储模块50用于将控制模块30处理后的数据进行存储，用于等待数据查询指令或者定时上传。其中，信号存储模块50可以为S25FL064P0XMFI001型的存储芯片，其芯片结构及外围电路示意图如图3所示。参考图3，该电路包括S25FL064P0XMFI001型的存储芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1。其中，存储芯片U1的电源端VCC接入电源V3_3_CTR，存储芯片U1的HOLD#/I03端通过电阻R1和电阻R2与存储芯片U1的CS#端电连接；存储芯片U1的接地端GND接地，存储芯片U1的W#/ACC/I02端经过电阻R3接入电源V3_3_CTR。

其中，信号传输模块60主要用于在接收到上位机的数据查询指令后，将信号存储模块50的通信接口单元通过有线或者无线方式接收远程对流量信息的采集指令。其中，有线通信方式主要指RS485通信总线，协议为标准MODBUS协议，RS485通信的芯片及外围电路可采用图4所示的电路结构。参考图4，该RS485通信结构包括SP3485EN-L芯片U2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电容C2。其中，芯片U2的电源端VCC接入3V3_RS485电源，输出端R0经电阻R4分别与3V3_RS485电源和电容C2连接，芯片U2的第一输入端A分别与电阻R6、电阻R7和电阻R9连接，芯片U2的第二输入端B分别与电阻R5、电阻R6、电阻R8连接。芯片U2的接地端GND接地。

其中，无线方式主要指GPRS、4G、NB IoT等通信方式。其中，GPRS无线通信可采用图5所示的电路结构。参框图5，该GPRS无线通信的电路结构包括MC52I/G600芯片U3、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19。其中，芯片U3的第一电源端CCVCC、第二电源端VDD和第一输入端CCIN接入电源，芯片U3的电池端BATT+接入电源，芯片U3的第一接地端CCGND、第二接地端GND、第三接地端AGND接地，芯片U3的第一接收端RXD1与电阻R10连接，芯片U3的第二接收端RXD0与电阻R11连接，芯片U3的第一发射端TXD1与电阻R12连接，芯片U3第二发射端TXD0与电阻R13连接，芯片U3的第一清除发送端CTS1与电阻R16连接，芯片U3的第二清除发送端CTS0与电阻R17连接，芯片U3的第一请求发送端RTS1与电阻R18连接，芯片U3的第二请求发送端RTS0与电阻R19连接，芯片U3的开机控制端IGT与电阻R14连接，芯片U3的关机控制端EMERGOFF与电阻R15连接。

在本实施例的技术方案中，参考图2，该流量计算装置的实现过程为：在对待测介质进行流量计算时，首先，控制模块30控制换能器21与信号接收单元13的信号接收端A2导通，且控制换能器21与信号发射单元12的信号发射端A1断开，由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力，换能器21用于检测环境噪声产生的压力信号并转换为噪声信息对应的电信号输出到信号接收单元13，由信号接收单元13将噪声对应的电信号发送到控制模块30，控制模块30对该电信号进行处理得到噪声成分。然后，控制模块30控制换能器21分别与信号发射单元12和信号接收单元13均导通，控制模块30控制信号发射单元12向换能器21发出检测流量信息的电信号，换能器21通过信号发射单元12接收到用于检测流量信息的电信号并转换为检测流量信息对应的压力信号发射到待测介质中，由于换能器21和信号接收单元13导通，因而会接收待测介质衍射回来的压力信号，又由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力信号，因而待测介质衍射回来给换能器21的压力信号包括噪声信息产生的压力信号和用于检测流量信息对应的压力信号，换能器21将接收到的压力信号转换为电信号输送到信号接收单元13，由信号接收单元13发送给控制模块30，控制模块30将该信号进行处理，得到测量流量值。最后，控制模块30将得到的测量流量值减去噪声成分后得到待测介质的真实流量值。

实施例三

图6是本发明实施例三中提供的一种流量计算装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，可选地，参考图6，换能模块包括第一换能器22和第二换能器23，第一换能器22、第二换能器23均与切换单元11连接，切换单元11用于导通或者断开第一换能器22与信号发射单元12的通路、第一换能器22与信号接收单元13的通路、第二换能器23与信号发射单元12的通路、第二换能器23与信号接收单元13的通路。

其中，第一换能器22和第二换能器23均可以为超声波换能器。

具体的，在本实施例的技术方案中，参考图6，该流量计算装置的实现过程为：在对待测介质进行流量计算时，首先，控制模块30控制导通第一换能器22与信号接收单元13的通路，以及导通第二换能器23与信号接收单元13的通路，由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力，第一换能器22和第二换能器23用于检测环境噪声产生的压力信号并转换为噪声信息对应的电信号输出到信号接收单元13，由信号接收单元13将噪声对应的电信号发送到控制模块30，控制模块30对该电信号进行处理得到噪声成分。其中，通过第一换能器和信号接收单元13的通路测量待测介质的噪声信息，可以得到第一噪声成分，通过第二换能器23和信号接收单元13的通路测量待测介质的噪声信息，得到第二噪声成分，将第一噪声成分和第二噪声成分加权求平均值得到噪声成分，由此可以提高噪声成分的测量与计算精度，从而提高后续真实测量值的计算精度。

然后，控制模块30控制导通第一换能器22与信号发射单元12的通路，控制导通第二换能器23与信号接收单元13的通路，控制模块30控制信号发射单元12向第一换能器22发出检测流量信息的电信号，第一换能器22通过信号发射单元12接收到用于检测流量信息的电信号并转换为检测流量信息对应的压力信号发射到待测介质中，由于第二换能器23和信号接收单元13导通，因而会接收待测介质衍射回来的压力信号，又由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力信号，因而待测介质衍射回来给第二换能器23的压力信号包括噪声信息产生的压力信号和用于检测流量信息对应的压力信号，第二换能器23将接收到的压力信号转换为电信号输送到信号接收单元13，由信号接收单元13发送给控制模块30，控制模块30将该信号进行处理，得到第一测量流量值。

为了进一步提高测量流量值的精度，控制模块30控制导通第一换能器22与信号接收单元13的通路，控制导通第二换能器23与信号发射单元12的通路，控制模块30控制信号发射单元12向第二换能器23发出检测流量信息的电信号，第二换能器23通过信号发射单元12接收到用于检测流量信息的电信号并转换为检测流量信息对应的压力信号发射到待测介质中，由于第一换能器22和信号接收单元13导通，因而会接收待测介质衍射回来的压力信号，又由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力信号，因而待测介质衍射回来给第一换能器22的压力信号包括噪声信息产生的压力信号和用于检测流量信息对应的压力信号，第一换能器22将接收到的压力信号转换为电信号输送到信号接收单元13，由信号接收单元13发送给控制模块30，控制模块30将该信号进行处理，得到第二测量流量值。将第一测量流量值和第二测量流量值加权求平均值得到测量流量值，由此可以提高测量流量值的测量与计算精度，从而提高后续真实测量值的计算精度。最后，控制模块30将得到的测量流量值减去噪声成分后得到待测介质的真实流量值。

此外，通过设置导通第一换能器22与信号发射单元12的通路、导通第二换能器23与信号接收单元13的通路以测得第一测量流量值，通过设置导通第一换能器22与信号接收单元13的通路、导通第二换能器23与信号发射单元12的通路以测得第二测量流量值，一方面，可以提高测量流量值的计算精度，以提高真实流量值的计算精度，另一方面，使得第一换能器22与第二换能器23的检测电路实现互相校验，避免由于换能器、检测元件等出现故障而产生误差，导致测量与计算结果不准确等问题，从而减少测量与计算误差，提高流量的计算精度。

实施例四

图7为本发明实施例四中提供的一种流量计算方法的流程图，本实施例可适用于流量计算方法的实现过程，该方法可以由本发明任意实施例的流量计算装置来执行，参考图7，具体包括如下步骤：

步骤110、控制换能模块与信号接收端导通，同时控制换能模块与信号发射端断开，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分。

其中，由于待测介质存在环境噪声的干扰，噪声会产生一定的压力，当换能模块与信号接收端导通时，换能模块可以检测到环境噪声产生的压力信号。为了测量待测介质中的环境噪声产生的误差干扰，在测量噪声信息时，通过控制换能模块与信号发射端断开，使得该流量计算装置不向待测介质发出任何的检测信号，同时控制换能模块与信号接收端导通，使得换能模块检测的数据仅是待测介质中的噪声成分，从而可以提高噪声成分的测量与计算精度。

步骤120、控制换能模块同时与信号发射端和信号接收端导通，测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据噪声成分和测量流量值确定待测介质的真实流量值。

其中，换能模块与信号发射端的通路导通，通过该通路向待测介质中发射流量信息检测信号。由于换能模块与信号接收端的通路也导通，该通路接收待测介质中衍射回来的包括噪声信息产生的压力信号和用于检测流量信息对应的压力信号，由此待测介质的测得测量流量值。其中，测量流量值包括待测介质的流量信号和待测介质的环境噪声信息。将测得的测量流量值减去步骤110中测量计算出的待测介质的噪声成分，可以得到待测介质的真实流量值。

该流量计算方法的工作原理：在对待测介质进行流量计算时，首先，控制换能模块与信号接收端导通，同时控制换能模块与信号发射端断开，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；然后，控制换能模块同时与信号发射端和信号接收端导通，测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；最后，将测量流量值减去噪声成分得到待测介质的真实流量值。

本实施例的技术方案，通过提供一种流量计算方法，该流量计算方法由流量计算装置执行，流量计算装置包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；其中，信号发射与接收模块与控制模块电连接；信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；首先，控制换能模块与信号接收端导通，同时控制换能模块与信号发射端断开，以测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；然后，控制换能模块同时与信号发射端和信号接收端导通，以测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据噪声成分和测量流量值确定待测介质的真实流量值。通过设置信号发射与接收模块在测量待测介质的噪声信息时将换能模块与信号接收端导通，同时将换能模块与信号发射端断开，由于换能模块与信号发射端断开而不会向待测介质发射检测信号，因而换能模块从待测介质接收的压力信号只有噪声信息产生的，因而此时测得的只有噪声成分；在测量待测介质的流量信息时将换能模块与信号接收端和信号发射端均导通，得到测量流量值，该测量流量值包含噪声成分和真实的流量信息，由于噪声成分中不包括测量流量信号等其他信号，从而根据测量流量值和噪声成分可以得到待测介质的真实流量值。由此可以保证在计算真实流量值时可以将噪声成分全部去除得到待测介质的真实流量值，从而减小检测环境中噪声成分产生的误差干扰，进而提高待测介质的流量计算精度。

可选地，信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，信号发射单元包括信号发射端，信号接收单元包括信号接收端，换能模块包括一个换能器，换能器与切换单元电连接，切换单元分别与信号发射单元和信号接收单元连接；

计算方法包括：

通过控制切换单元导通换能器与信号发射单元的通路，断开换能器与信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；

通过控制切换单元导通换能器与信号发射单元的通路，以及导通换能器与信号接收单元的通路，测量待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据噪声成分和测量流量值确定待测介质的真实流量值。

可选地，信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，信号发射单元包括信号发射端，信号接收单元包括信号接收端，切换单元分别与信号发射单元和信号接收单元连接；换能模块包括第一换能器和第二换能器，第一换能器、第二换能器均与切换单元连接；

得到噪声成分的方法包括：

通过控制切换单元导通第一换能器与信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到第一噪声成分；

通过控制切换单元导通第二换能器与信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到第二噪声成分；

根据第一噪声成分和第二噪声成分得到噪声成分。

可选地，得到测量流量值的方法包括：

通过控制切换单元导通第一换能器与信号发射单元的通路，以及导通第二换能器与信号接收单元的通路，测量待测介质的流量信息，得到第一测量流量值；

通过控制切换单元导通第一换能器与信号接收单元的通路，以及导通第二换能器与信号发射单元的通路，测量待测介质的流量信息，得到第二测量流量值；

根据第一测量流量值和第二测量流量值得到测量值。

可选地，该流量计算装置还包括电源模块，电源模块与换能模块、信号发射与接收模块以及控制模块电连接。

可选地，该流量计算装置还包括信号存储模块和信号传输模块，信号存储模块分别与控制模块和信号传输模块电连接。

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)

1.一种流量计算装置，其特征在于，包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；其中，所述信号发射与接收模块与所述控制模块电连接；所述信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；

所述控制模块用于控制所述换能模块与所述信号接收端导通，同时控制所述换能模块与所述信号发射端断开，以测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；所述控制模块还用于控制所述换能模块同时与所述信号发射端和所述信号接收端导通，以测量所述待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据所述噪声成分和所述测量流量值确定所述待测介质的真实流量值。

2.根据权利要求1所述的流量计算装置，其特征在于，所述信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括所述信号发射端，所述信号接收单元包括所述信号接收端，所述切换单元分别与所述换能模块、所述信号发射单元和所述信号接收单元连接，所述切换单元用于导通或断开所述换能模块与所述信号发射单元的通路、所述换能模块与所述信号接收单元的通路。

3.根据权利要求2所述的流量计算装置，其特征在于，所述换能模块包括一个换能器，所述换能器与所述切换单元电连接，所述切换单元用于导通或断开所述换能器与所述信号发射单元的通路、所述换能器与所述信号接收单元的通路。

4.根据权利要求2所述的流量计算装置，其特征在于，所述换能模块包括第一换能器和第二换能器，所述第一换能器、所述第二换能器均与所述切换单元连接，所述切换单元用于导通或者断开所述第一换能器与所述信号发射单元的通路、所述第一换能器与所述信号接收单元的通路、所述第二换能器与所述信号发射单元的通路、所述第二换能器与所述信号接收单元的通路。

5.根据权利要求1所述的流量计算装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块与所述换能模块、所述信号发射与接收模块以及所述控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的流量计算装置，其特征在于，还包括信号存储模块和信号传输模块，所述信号存储模块分别与所述控制模块和所述信号传输模块电连接。

7.一种流量计算方法，其特征在于，由流量计算装置执行，所述流量计算装置包括：信号发射与接收模块、换能模块和控制模块；其中，所述信号发射与接收模块与所述控制模块电连接；所述信号发射与接收模块包括信号发射端和信号接收端；

所述计算方法包括：

控制所述换能模块与所述信号接收端导通，同时控制所述换能模块与所述信号发射端断开，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；

控制所述换能模块同时与所述信号发射端和所述信号接收端导通，测量所述待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据所述噪声成分和所述测量流量值确定所述待测介质的真实流量值。

8.根据权利要求7所述的流量计算方法，其特征在于，所述信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括所述信号发射端，所述信号接收单元包括所述信号接收端，所述换能模块包括一个换能器，所述换能器与所述切换单元电连接，所述切换单元分别与所述信号发射单元和所述信号接收单元连接；

所述计算方法包括：

通过控制所述切换单元导通所述换能器与所述信号接收单元的通路，断开所述换能器与所述信号发射单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到噪声成分；

通过控制所述切换单元导通所述换能器与所述信号发射单元的通路，以及导通所述换能器与所述信号接收单元的通路，测量所述待测介质的流量信息，得到测量流量值；并根据所述噪声成分和所述测量流量值确定所述待测介质的真实流量值。

9.根据权利要求7所述的流量计算方法，其特征在于，所述信号发射与接收模块包括切换单元、信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括所述信号发射端，所述信号接收单元包括所述信号接收端，所述切换单元分别与所述信号发射单元和所述信号接收单元连接；所述换能模块包括第一换能器和第二换能器，所述第一换能器、所述第二换能器均与所述切换单元连接；

所述得到噪声成分的方法包括：

通过控制所述切换单元导通所述第一换能器与所述信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到第一噪声成分；

通过控制所述切换单元导通所述第二换能器与所述信号接收单元的通路，测量待测介质的噪声信息，得到第二噪声成分；

根据所述第一噪声成分和所述第二噪声成分得到所述噪声成分。

10.根据权利要求9所述的流量计算方法，其特征在于，所述得到测量流量值的方法包括：

通过控制所述切换单元导通所述第一换能器与所述信号发射单元的通路，以及导通所述第二换能器与所述信号接收单元的通路，测量所述待测介质的流量信息，得到第一测量流量值；

通过控制所述切换单元导通所述第一换能器与所述信号接收单元的通路，以及导通所述第二换能器与所述信号发射单元的通路，测量所述待测介质的流量信息，得到第二测量流量值；

根据所述第一测量流量值和所述第二测量流量值得到所述测量流量值。

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