專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)管道中的空隙的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙。(如本文所使用，對(duì)“本發(fā)明”或“發(fā)明”的參考涉及示范性實(shí)施例且不一定涉及所附權(quán)利要求書(shū)涵蓋的每個(gè)實(shí)施例)。 更特定來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及使用超聲波發(fā)射(其不需要修改或穿透發(fā)射所施加到的管道)檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙。
背景技術(shù)：
本部分意在向讀者介紹所屬領(lǐng)域的可與本發(fā)明的各個(gè)方面相關(guān)的各個(gè)方面。以下論述意在提供信息以便于更好地理解本發(fā)明。因此，應(yīng)了解，應(yīng)根據(jù)這一點(diǎn)來(lái)閱讀以下論述中的陳述，而不是作為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。在過(guò)去20年中，存在核電站操作人員在對(duì)反應(yīng)堆安全很重要的流體系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)氣體空隙(通常為空氣，但有時(shí)為例如未溶解的氫氣等其它氣體)的許多例子。典型的流體系統(tǒng)可為堆心緊急冷卻系統(tǒng)、余熱移除系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)(僅舉幾例)。氣體空隙量在一些情況下足以對(duì)流體系統(tǒng)的可操作性提出異議(如果其是需要的話(huà))。實(shí)際上，存在有氣體空隙的流體系統(tǒng)的啟始可導(dǎo)致(例如)其泵的氣體結(jié)合，或破壞性的水擊作用。氣體源有多種且不易控制，因此這些空隙的檢測(cè)涉及到多種行業(yè)。2008年1月的核管理委員會(huì)一般函件中正式指出，核電站被許可方需要管理氣體聚集。該函件指出需要連續(xù)監(jiān)視以檢測(cè)并量化這些系統(tǒng)中的氣體空隙，以確保其根據(jù)設(shè)計(jì)基本要求的可用性。該函件進(jìn)一步指出，關(guān)鍵系統(tǒng)的周期性功能測(cè)試將不會(huì)提供可操作性的所需保證；如果測(cè)試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的功能性由于氣體聚集而存在問(wèn)題，那么其可操作性已受到損害達(dá)多久的問(wèn)題沒(méi)有答案。本文揭示的系統(tǒng)明確地解決這些問(wèn)題。其提供以連續(xù)方式檢測(cè)多個(gè)系統(tǒng)中的多個(gè)管道的任一者中的空隙形成的開(kāi)始的能力，以及在空隙形成之后再次連續(xù)地量化這些空隙的量的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙。使用外部地安置在管道上的超聲波換能器執(zhí)行所述測(cè)量。沿著幾何學(xué)界定的路徑發(fā)射和接收超聲波信號(hào)的能力揭示管道中空隙的存在與否，且這些超聲波信號(hào)的通行時(shí)間的測(cè)量界定空隙的特性。


附圖中，說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例和實(shí)踐本發(fā)明的優(yōu)選方法，其中圖1是針對(duì)本發(fā)明揭示的兩個(gè)配置(也稱(chēng)為操作模式)的一者的設(shè)備的框圖。圖加是關(guān)于本發(fā)明的操作的流程圖。圖2b是關(guān)于本發(fā)明的操作的流程圖。圖2c是關(guān)于本發(fā)明的操作的流程圖。
圖3是管道中的空隙的表示。圖4是作為正規(guī)化為管道內(nèi)徑的水平的函數(shù)的空隙率的曲線圖。圖5是針對(duì)本發(fā)明揭示的兩個(gè)配置(或模式)中的第二配置的框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參看圖式，其中相同參考標(biāo)號(hào)在若干圖中始終表示類(lèi)似或相同部分，且更具體參看圖1和3，展示用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道12中的氣體空隙的設(shè)備10。設(shè)備10 包括外部地安置在管道12上的第一超聲波換能器。設(shè)備10包括外部地安置在管道12上的第二超聲波換能器。設(shè)備10可包括與所述第一換能器和所述第二換能器通信的多路復(fù)用器13、發(fā)射器14、接收器15、控制器16和處理器17，其根據(jù)管道12中的流體的特性的超聲波測(cè)量來(lái)識(shí)別管道12中的空隙。所有這些組件均可連接到電子存儲(chǔ)器。第一超聲波換能器可外部地安置在管道12的頂部上，且第二超聲波換能器可外部地安置在管道12的底部上，基本上處于第一換能器下方?？纱嬖诮?jīng)由多路復(fù)用器13與第一和第二換能器通信的控制器16、多路復(fù)用器13、發(fā)射器14和接收器15，其致使第一和第二換能器產(chǎn)生如下循序發(fā)生的超聲波發(fā)射從第一換能器向第二換能器的發(fā)射；如果所述發(fā)射如接收器15和控制器16所感測(cè)而被第二換能器接收，那么不存在空隙；如果第一換能器的發(fā)射未被第二換能器接收，那么存在空隙。來(lái)自第二換能器的發(fā)射，其在不存在空隙的情況下從管道12的上壁反射出，或在存在空隙的情況下從液體表面反射出。在所揭示的發(fā)明的第一配置(或模式)中，如果來(lái)自第一換能器的發(fā)射被第二換能器接收，那么從此發(fā)射以及從經(jīng)由反射從第二換能器向其本身的發(fā)射的通行時(shí)間可由處理器17轉(zhuǎn)換為流體聲速的近似測(cè)量。在所揭示的發(fā)明的第二配置(或模式)中，如果來(lái)自第一換能器的發(fā)射被第二換能器接收，那么采用從第一、第二和額外發(fā)射的通行時(shí)間來(lái)確定聲速而無(wú)需進(jìn)行近似。對(duì)于兩種所揭示的配置，如果來(lái)自第一換能器的發(fā)射未被第二換能器接收，那么從第二換能器向其本身的發(fā)射的通行時(shí)間可由處理器17轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。對(duì)于兩種所揭示的配置，由處理器17轉(zhuǎn)換為高度可使用與最后發(fā)射相關(guān)聯(lián)的流體聲速測(cè)量來(lái)進(jìn)行，所述最后發(fā)射是來(lái)自最后發(fā)射被第二換能器接收的第一換能器。處理器17可確定管道12的多大分率被氣體填充。來(lái)自第一換能器的信號(hào)可遵循穿過(guò)管道壁24、管道12的內(nèi)部和管道壁M到達(dá)第二換能器的直徑路徑(如果無(wú)空隙的話(huà))。多路復(fù)用器13、發(fā)射器14、接收器15、控制器16和處理器17可處理發(fā)射以根據(jù)安置在其它管道上的額外換能器而檢測(cè)并測(cè)量空隙。處理器17可當(dāng)達(dá)到與管道12中的空隙相關(guān)聯(lián)的閾值時(shí)發(fā)布針對(duì)管道12的警告。來(lái)自第二換能器的發(fā)射可遵循且折回穿過(guò)管道12 和管道12的內(nèi)部的直徑路徑(如果無(wú)空隙的話(huà))，以及沿著直徑延伸但作為其一部分的路徑(如果存在空隙的話(huà))。本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道12中的氣體空隙的方法。所述方法包括以下步驟利用來(lái)自外部地安置在管道12上的換能器的超聲波能量的發(fā)射而測(cè)量管道12內(nèi)部的流體的特性。存在以下步驟使用處理器17處理的信號(hào)根據(jù)管道12內(nèi)部的流體的特性識(shí)別管道12中的空隙?？蓪?duì)包含用于執(zhí)行適當(dāng)步驟的代碼的一個(gè)或一個(gè)以上有形媒體執(zhí)行所述步驟?？纱嬖谝韵虏襟E用多路復(fù)用器13和控制器16產(chǎn)生來(lái)自外部地安置在管道12的頂部上的第一超聲波換能器和外部地安置在管道12的底部上基本上處于第一換能器下方的第二超聲波換能器的發(fā)射。在所揭示的發(fā)明的兩種配置中，第一和第二換能器產(chǎn)生如下循序發(fā)生的超聲波發(fā)射從第一換能器向第二換能器的發(fā)射；如果所述發(fā)射如接收器15和控制器16所感測(cè)而被第二換能器接收，那么不存在空隙；如果第一換能器的發(fā)射未被第二換能器接收，那么存在空隙。來(lái)自第二換能器的發(fā)射，其在不存在空隙的情況下從管道12的上壁反射出，或在存在空隙的情況下從液體表面反射出。在所揭示的發(fā)明的第一配置中(圖1)，如果來(lái)自第一換能器的發(fā)射被第二換能器接收，那么可存在以下步驟將從此發(fā)射以及從經(jīng)由反射從第二換能器向其本身的發(fā)射的通行時(shí)間通過(guò)處理器17轉(zhuǎn)換為流體聲速測(cè)量。還可存在以下步驟將這些通行時(shí)間測(cè)量轉(zhuǎn)換為從第二換能器向其本身的發(fā)射中的非流體延遲的近似測(cè)量。如果來(lái)自第一換能器的發(fā)射未被第二換能器接收，那么可存在以下步驟將從第二換能器向其本身的發(fā)射的通行時(shí)間通過(guò)處理器17轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。通過(guò)處理器17轉(zhuǎn)換為高度的步驟可包含以下步驟通過(guò)處理器17使用與最后發(fā)射相關(guān)聯(lián)的流體聲速測(cè)量和非流體延遲轉(zhuǎn)換為高度，所述最后發(fā)射是來(lái)自最后發(fā)射被第二換能器接收的第一換能器。本文揭示的本發(fā)明的第二配置(圖幻在管道充滿(mǎn)時(shí)采用兩個(gè)額外發(fā)射。如果從頂部換能器18的發(fā)射被底部換能器20接收，那么與在第一配置中一樣，測(cè)量針對(duì)此發(fā)射的通行時(shí)間和從底部換能器20向其本身的通行時(shí)間。然而，在第二配置中，當(dāng)管道充滿(mǎn)時(shí)采用兩個(gè)額外發(fā)射從底部換能器20向頂部換能器18的發(fā)射，以及從頂部換能器18經(jīng)由來(lái)自管道的底壁的反射向其本身的發(fā)射。為了實(shí)現(xiàn)這些發(fā)射，必需圖5的多路復(fù)用器13中的額外開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)ITR 30。針對(duì)這些額外發(fā)射的通行時(shí)間與來(lái)自第一和第二發(fā)射的通行時(shí)間組合允許通過(guò)處理器17計(jì)算流體聲速和非流體延遲而無(wú)需進(jìn)行近似。對(duì)于所揭示的第二配置，如果從頂部換能器朝向底部換能器的第一發(fā)射未被底部換能器接收，那么操作回歸到第一配置的操作將針對(duì)從底部換能器向其本身的發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度，且中斷從頂部換能器向其本身的發(fā)射和從底部換能器向頂部換能器的發(fā)射。對(duì)于所揭示的兩種配置，可存在以下步驟用處理器17確定管道12的多大分率被氣體填充。來(lái)自第一換能器的信號(hào)可遵循穿過(guò)管道壁對(duì)、管道12的內(nèi)部和管道壁M到達(dá)第二換能器的直徑路徑(如果無(wú)空隙的話(huà))?？纱嬖谝韵虏襟E用多路復(fù)用器13、發(fā)射器 14、接收器15、控制器16和處理器17處理發(fā)射以根據(jù)安置在其它管道上的額外換能器而檢測(cè)并測(cè)量空隙。可存在以下步驟當(dāng)達(dá)到與管道12中的空隙相關(guān)聯(lián)的閾值時(shí)通過(guò)處理器17 發(fā)布警告。來(lái)自第二換能器的發(fā)射可遵循且折回穿過(guò)管道12和管道12的內(nèi)部的直徑路徑 (如果無(wú)空隙的話(huà))，以及沿著直徑延伸但作為其一部分的路徑(如果存在空隙的話(huà))。在本發(fā)明的操作中，且參看圖1，換能器T和換能器B是附接到通常以液態(tài)水填充但具有含有空隙的可能性的圓形管道12的外部的超聲波換能器。如圖1所示，換能器T緊固到管道12的頂部；換能器B緊固到底部。在每一換能器與外部管壁M之間的界面中施加適于在換能器與管道12之間(且反之亦然)發(fā)射超聲的耦合劑材料。所述換能器在直徑和自然頻率方面標(biāo)稱(chēng)上相同。在所提出的本發(fā)明的第一操作模式中，將換能器T僅用作發(fā)射換能器。換能器B在來(lái)自換能器T的發(fā)射之后作為接收換能器操作(在“一發(fā)一收 (pitch-catch) ”模式中)，且當(dāng)其產(chǎn)生超聲波脈沖時(shí)在“脈沖回波”模式中作為發(fā)射和接收換能器操作，如果管道12充滿(mǎn)，那么所述超聲波脈沖從上部?jī)?nèi)部管道壁M反射，且如果管道12含有氣泡，那么所述超聲波脈沖反射離開(kāi)氣體-水界面。測(cè)量這些發(fā)射中的每一者的通行時(shí)間。如果換能器B未由于來(lái)自換能器T的發(fā)射而接收到信號(hào)，那么這被視為管道12 的頂部中有空隙形成的指示(空隙大大削弱到達(dá)底部換能器的來(lái)自頂部換能器的聲能，借此阻止了接收有效信號(hào))。接著使用來(lái)自換能器B的脈沖回波發(fā)射的通行時(shí)間來(lái)確定如從管道12的底部測(cè)量到的水柱的高度。接著使用高度測(cè)量來(lái)計(jì)算用氣體填充的管道12的分率。如表1和圖1所示，多路復(fù)用布置允許使用單個(gè)一組的電子裝置-發(fā)射器、接收器、信號(hào)檢測(cè)和處理來(lái)檢測(cè)空隙的存在且計(jì)算多個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)管道中的空隙率。圖2a-2c —起包括針對(duì)本文揭示的第一配置的一個(gè)管道的測(cè)量及其解釋的流程圖。參看圖1和圖3，展示用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道12中的氣體空隙22(圖3 所示的空隙)的設(shè)備10的第一配置。管道在圖1中標(biāo)記為管道1，這表示本發(fā)明可監(jiān)視若干管道。設(shè)備10包括外部地安置在管道12的頂部上的換能器18，和外部地安置在管道12 的底部上的換能器20，所述換能器產(chǎn)生且接收表征管道12的內(nèi)部的流體的特性的超聲波能量的脈沖。設(shè)備10包括發(fā)射器14，其經(jīng)由多路復(fù)用器13的開(kāi)關(guān)與換能器18和20通信， 所述開(kāi)關(guān)為(針對(duì)管道1)1BT(24)和ITT(25)。接收器15也是設(shè)備10的一部分且經(jīng)由多路復(fù)用器13的開(kāi)關(guān)1BR(23)與換能器1BQ0)通信。多路復(fù)用器13中的額外開(kāi)關(guān)沈允許發(fā)射器14和接收器15與其它管道上的換能器之間的通信，針對(duì)設(shè)備10用于監(jiān)視多個(gè)管道中的空隙的應(yīng)用，數(shù)目為η (不存在特定限制)。控制器16與多路復(fù)用器13以及發(fā)射器14 和接收器15通信，其控制超聲波信號(hào)的發(fā)射和接收，檢驗(yàn)有效信號(hào)的接收(或確認(rèn)未接收到有效信號(hào))，且在接收到有效信號(hào)時(shí)測(cè)量超聲脈沖的通行時(shí)間。來(lái)自控制器16的數(shù)據(jù)被發(fā)射到處理器17，在接收到有效信號(hào)時(shí)，處理器17計(jì)算管道中的流體的聲速，且當(dāng)在來(lái)自換能器T 18的發(fā)射上未接收到有效信號(hào)時(shí)，其計(jì)算管道中的液體的高度L 27(圖幻。對(duì)于此計(jì)算，處理器17將流體聲速用于換能器T 18發(fā)射的最后有效信號(hào)被換能器Β20接收的脈沖發(fā)射序列。處理器17還根據(jù)液體的高度27計(jì)算用氣體空隙填充的管道12的分率?？刂破?6與發(fā)射器14、接收器15和多路復(fù)用器13通信，其將適當(dāng)?shù)碾娮友b置連接到所監(jiān)視的每一管道上的頂部和底部換能器，且可致使第一和第二換能器以下文描述的序列產(chǎn)生且檢測(cè)超聲波發(fā)射。第一配置的序列的描述在下文中以下編號(hào)的序列中，應(yīng)參考表1 (其圖解多路復(fù)用器的操作(此表中的X 表示觸點(diǎn)閉合))、圖1的框圖和圖2a_2c的流程圖。I.控制器16閉合多路復(fù)用器13的觸點(diǎn)ITT 25，從而將發(fā)射器14連接到頂部換能器18，且啟始從頂部換能器18朝向底部換能器20的脈沖發(fā)射。多路復(fù)用器的所有其它觸點(diǎn)斷開(kāi)。II.如大多數(shù)超聲波脈沖發(fā)射和接收系統(tǒng)中所普遍的，采用位于控制器中的射程閘(range gate)使接收器能夠在預(yù)期會(huì)發(fā)生脈沖的時(shí)間窗口中尋找脈沖。如流程2中所示，針對(duì)從管道1上的頂部換能器Tl 18向管道1上的底部換能器Bl 20的發(fā)射采用射程閘RGTB1。此射程閘控制多路復(fù)用器13的觸點(diǎn)IBR 23，從而使其閉合持續(xù)射程閘時(shí)間窗口的持續(xù)時(shí)間；觸點(diǎn)IBR 23將底部換能器20連接到接收器15。多路復(fù)用器的所有其它觸點(diǎn)均斷開(kāi)。當(dāng)啟用射程閘時(shí)由底部換能器20接收的所有電能由接收器15處理且由控制器 16評(píng)估以確定是否存在有效信號(hào)。如果接收到有效信號(hào)，那么不存在空隙22 ；如果當(dāng)啟用射程閘時(shí)未接收到有效信號(hào)，那么存在空隙22。如果到停用射程閘時(shí)(觸點(diǎn)IBR 23斷開(kāi)) 未接收到有效信號(hào)，那么控制器將此信息以“旗標(biāo)”的形式(流程圖中的Fl)發(fā)射到處理器， 處理器提供“針對(duì)管道1的空隙警告”輸出。如果在啟用射程閘的周期期間接收到有效信號(hào)，那么控制器測(cè)量從脈沖發(fā)射的啟始到有效信號(hào)的接收的總通行時(shí)間。此通行時(shí)間被發(fā)射到處理器17，在處理器17處其將與在稍后序列中測(cè)量到的第二通行時(shí)間一起使用以針對(duì)管道1計(jì)算聲速和非流體延遲。測(cè)得的通行時(shí)間還用于針對(duì)下一發(fā)射調(diào)節(jié)射程間RGTB1。 所述調(diào)節(jié)可能是必需的，因?yàn)槿绻黧w溫度改變則管道1中的流體的聲速將改變。如流程圖上所示，射程閘RGTBl經(jīng)調(diào)節(jié)使得在發(fā)射比測(cè)得的通行時(shí)間少8微秒(所述數(shù)字僅作為實(shí)例而給出)的量之后其被啟用(允許接收)。如流程圖還展示，在測(cè)得的通行時(shí)間之后3 微秒(同樣所述數(shù)字僅為實(shí)例)停用射程閘(阻止接收)。III.在II.中概述的步驟完成之后，控制器16閉合觸點(diǎn)IBT 25，從而將發(fā)射器14 連接到底部換能器20，且啟始脈沖發(fā)射，所述脈沖發(fā)射在管道充滿(mǎn)液體的情況下將反射離開(kāi)管道的上側(cè)的內(nèi)部表面，或反射離開(kāi)液體-空隙界面的表面，但在任一情況下均將在底部換能器20的方向上反射。多路復(fù)用器的所有其它觸點(diǎn)斷開(kāi)。IV.在步驟III (從底部換能器20的脈沖回波發(fā)射)之后，控制器17使用第二射程閘RGBBl來(lái)控制多路復(fù)用器13的觸點(diǎn)IBR 23，所述觸點(diǎn)在預(yù)期接收脈沖的時(shí)間窗口期間再次將底部換能器20連接到接收器15。所有其它多路復(fù)用器觸點(diǎn)斷開(kāi)。如果在啟用射程閘的周期期間接收到有效信號(hào)，那么控制器測(cè)量從脈沖發(fā)射的啟始到有效信號(hào)的接收的總通行時(shí)間。此通行時(shí)間被發(fā)射到處理器17，在處理器17處其將與在序列步驟II中測(cè)量到的通行時(shí)間一起使用以針對(duì)管道1計(jì)算聲速和非流體延遲。測(cè)得的通行時(shí)間還用于針對(duì)下一發(fā)射調(diào)節(jié)射程間RGBB1。如流程圖上所示，射程間RGBBl經(jīng)調(diào)節(jié)使得在發(fā)射比測(cè)得的通行時(shí)間少8微秒(所述數(shù)字僅作為實(shí)例而給出)的量之后其被啟用(允許接收)。如流程圖還展示，在比測(cè)得的通行時(shí)間多3微秒(再次所述數(shù)字僅為實(shí)例)的量時(shí)停用射程閘 (阻止接收)。因?yàn)榇瞬襟E的從換能器B以及向換能器B的發(fā)射為脈沖回波發(fā)射，所以如果管道中存在的流體超過(guò)可檢測(cè)的最小值，則將接收到有效信號(hào)。因此，如果射程閘的持續(xù)時(shí)間期間未接收到信號(hào)，那么不存在可測(cè)量的流體，如流程圖上所示。對(duì)于兩種情況(存在有效信號(hào)或無(wú)有效信號(hào))，信息均從控制器16發(fā)射到處理器17以進(jìn)行適當(dāng)處理和輸出。V.如果步驟I的發(fā)射由底部換能器在步驟II中成功接收且步驟III的發(fā)射在步驟IV中成功接收，那么在步驟II和IV中測(cè)得的通行時(shí)間可由處理器17轉(zhuǎn)換為針對(duì)這些發(fā)射的非流體延遲的測(cè)量以及管道1中的流體聲速的測(cè)量(所述算法在稍后部分中描述)。 如果來(lái)自頂部換能器18的步驟I的發(fā)射未被底部換能器20在步驟II中接收，那么控制器 16設(shè)定旗標(biāo)，如流程圖中所示，這致使處理器17將來(lái)自底部換能器20的且由底部換能器 20在步驟IV中接收的步驟III的所反射發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。通過(guò)信號(hào)處理器17轉(zhuǎn)換為高度可使用從與先前發(fā)射相關(guān)聯(lián)的通行時(shí)間導(dǎo)出的聲速和非流體延遲測(cè)量來(lái)進(jìn)行，所述先前發(fā)射來(lái)自有效信號(hào)被底部換能器20接收的頂部換能器18。當(dāng)兩個(gè)發(fā)射均成功時(shí)，流程圖展示可使用成功通行時(shí)間測(cè)量的多個(gè)(N個(gè))樣本來(lái)確定用于在頂部到底部發(fā)射未成功時(shí)計(jì)算液體高度的聲速和非流體延遲。多個(gè)樣本的使用減少了歸因于湍流和其它因素的聲速和非流體延遲中的隨機(jī)誤差。樣本的所需數(shù)目N由用戶(hù)輸入。VI.處理器17根據(jù)液體高度測(cè)量和用戶(hù)輸入的管道內(nèi)徑可確定管道12的多大分率被氣體填充。VII.在針對(duì)管道1的測(cè)量完成之后，控制器16致使多路復(fù)用器13針對(duì)管道2、接著針對(duì)管道3等等重復(fù)以上序列，直到針對(duì)第η管道完成所述序列為止，于是針對(duì)管道1重復(fù)序列，等等至無(wú)窮。第二配置的序列的描述參看圖5和表2。換能器18和20的布置與第一配置的布置相同。第二配置的操作的序列同樣對(duì)于步驟I、II、III和IV是相同的，如上文針對(duì)第一配置所描述，不管管道充滿(mǎn)(來(lái)自頂部換能器18的發(fā)射被底部換能器20成功接收)還是存在空隙(來(lái)自頂部換能器18的發(fā)射未被底部換能器20接收)。在第二配置中，采用額外發(fā)射，如以下序列所描述，其在步驟IV完成之后開(kāi)始。僅當(dāng)在步驟II中接收到有效脈沖時(shí)才采取步驟V、VI、VII 和VIII。如果步驟II中未接收到有效脈沖，那么序列直接進(jìn)行到下文的步驟IX。V如果在II中已接收到有效脈沖，那么控制器16閉合觸點(diǎn)IBT 25，從而將發(fā)射器 14連接到底部換能器20，且發(fā)射將由頂部換能器18接收的脈沖(因?yàn)楣艿莱錆M(mǎn))。多路復(fù)用器的所有其它觸點(diǎn)斷開(kāi)。VI射程閘RGBTl (此序列未展示于圖2的流程圖上，其適用于第一配置)致使控制器16在從底部換能器發(fā)射的脈沖預(yù)期到達(dá)頂部換能器的周期(加上或減去容限)中閉合觸點(diǎn)ITR 30。所有其它多路復(fù)用器觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)在射程閘啟用的周期期間接收到有效信號(hào)時(shí)，控制器16測(cè)量從脈沖發(fā)射的啟始到有效信號(hào)的接收的總通行時(shí)間。此通行時(shí)間被發(fā)射到處理器17，在處理器17處其將與其它測(cè)量到的通行時(shí)間一起使用以針對(duì)管道1計(jì)算聲速和非流體延遲。測(cè)得的通行時(shí)間還用于針對(duì)下一發(fā)射調(diào)節(jié)射程閘RGBT1。VII如果在II和隨后步驟VI中已接收到有效脈沖，那么控制器16閉合觸點(diǎn) 1TT25，從而將發(fā)射器14連接到底部換能器18，且發(fā)射脈沖，所述脈沖在從管道的底部?jī)?nèi)側(cè)表面反射之后將被頂部換能器18接收(因?yàn)楣艿莱錆M(mǎn))。所有其它多路復(fù)用器觸點(diǎn)斷開(kāi)。VIII射程閘RGTTl (此序列未展示于圖2的流程圖上)致使控制器16在從頂部換能器18發(fā)射的脈沖在已被管道的底部?jī)?nèi)側(cè)表面反射后預(yù)期到達(dá)頂部換能器18的周期(加上或減去容限)中閉合觸點(diǎn)ITR 30。所有其它多路復(fù)用器觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)在射程閘啟用的周期期間接收到有效信號(hào)時(shí)，控制器測(cè)量從脈沖發(fā)射的啟始到有效信號(hào)的接收的總通行時(shí)間。此通行時(shí)間被發(fā)射到處理器17，在處理器17處其將與其它測(cè)量到的通行時(shí)間一起使用以針對(duì)管道1計(jì)算聲速和非流體延遲。測(cè)得的通行時(shí)間還用于針對(duì)下一發(fā)射調(diào)節(jié)射程閘 RGTTl。IX如果步驟I的發(fā)射由底部換能器在步驟II中成功接收，那么在步驟II、IV、VI 和VIII中測(cè)得的通行時(shí)間可由處理器17轉(zhuǎn)換為針對(duì)這些發(fā)射的非流體延遲的測(cè)量以及管道1中的流體聲速的測(cè)量(所述算法在稍后部分中描述)。如果來(lái)自頂部換能器18的步驟I的發(fā)射未被底部換能器20在步驟II中接收，那么控制器16設(shè)定旗標(biāo)，如針對(duì)第一配置的序列的流程圖中所示，其致使處理器17將來(lái)自底部換能器20的且由底部換能器20在步驟 IV中接收的步驟III的所反射發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。同樣當(dāng)在步驟II中未接收到有效信號(hào)時(shí)，步驟V和VII的發(fā)射停止。通過(guò)信號(hào)處理器17轉(zhuǎn)換為高度可使用從與有效信號(hào)失效之前的所有發(fā)射相關(guān)聯(lián)的通行時(shí)間導(dǎo)出的聲速和非流體延遲測(cè)量來(lái)進(jìn)行， 所述發(fā)射來(lái)自頂部換能器18以到達(dá)底部換能器20。當(dāng)所有發(fā)射均成功時(shí)，可使用通行時(shí)間測(cè)量來(lái)確定用于當(dāng)頂部到底部發(fā)射不成功時(shí)計(jì)算液體高度的聲速和非流體延遲。X處理器17根據(jù)液體高度測(cè)量和用戶(hù)輸入的管道內(nèi)徑可確定管道12的多大分率被氣體填充。XI在針對(duì)管道1的測(cè)量完成之后，控制器16致使多路復(fù)用器13針對(duì)管道2、接著針對(duì)管道3等等重復(fù)以上序列，直到針對(duì)第η管道完成所述序列為止，于是針對(duì)管道1重復(fù)序列，等等至無(wú)窮。算法的描述如果管道12充滿(mǎn)，那么從換能器T進(jìn)行的發(fā)射啟始到換能器B對(duì)所接收信號(hào)的檢測(cè)的通行時(shí)間由下式給出1) tTB = τ Tt+ τ Br+ID/CtTB管道12充滿(mǎn)的情況下從換能器T行進(jìn)到換能器B的超聲波脈沖的飛行時(shí)間。 所述時(shí)間包含直到在T處分離管道12的內(nèi)部且在B處分離管道12的內(nèi)部的液柱的通行時(shí)間，以及發(fā)射器與信號(hào)檢測(cè)電子裝置之間的非流體媒介的電子和聲延遲。τ 與來(lái)自換能器T的發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲發(fā)射器延遲、電纜從發(fā)射器到換能器T的通行時(shí)間、換能器T的延遲、在T處穿過(guò)管道壁的通行時(shí)間，τ 在B處穿過(guò)管道壁的通行時(shí)間、換能器B的延遲、電纜從換能器B到接收器的通行時(shí)間、接收器電子裝置的延遲，以及與脈沖檢測(cè)和通行時(shí)間測(cè)量相關(guān)聯(lián)的延遲(舉例來(lái)說(shuō)，如果所接收信號(hào)的第二半循環(huán)的零交叉用于通行時(shí)間測(cè)量，那么與所接收信號(hào)的第一循環(huán)相關(guān)聯(lián)的延遲)。ID管道12的內(nèi)徑(由用戶(hù)輸入)。C管道12所含有的流體中的聲速。歸因于自然對(duì)流的橫向流體速度分量比聲速小 3個(gè)量級(jí)且因此可以忽略。如果管道12未充滿(mǎn)，那么氣泡將覆蓋換能器T正下方的管道壁，且將阻止超聲發(fā)射到換能器B。如果管道12充滿(mǎn)，那么從來(lái)自換能器B(在脈沖回波模式中操作)的發(fā)射的啟始到其被同一換能器接收和檢測(cè)的超聲的通行時(shí)間由下式給出2) 2tBB = τ Bt+ τ Br+2ID/CtBB為從換能器B行進(jìn)、反射離開(kāi)管道12的上壁且被換能器B接收的超聲從發(fā)射到檢測(cè)的通行時(shí)間。τ Bt與來(lái)自換能器B的發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲發(fā)射器延遲、電纜從發(fā)射器到換能器B的通行時(shí)間、換能器B的延遲、在B處穿過(guò)管道壁的通行時(shí)間。在第一配置或操作模式中，假定與來(lái)自換能器B的發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲τΜ 基本上與τη相同，則與來(lái)自換能器T的發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲相同發(fā)射器用于兩個(gè)發(fā)射，可使電纜長(zhǎng)度相同，換能器為相同配置，且T和B位置處的管道壁厚度在彼此的若干百分比內(nèi)。因此，τ Bt+Tte可替代等式(1)中的τη+τ&。進(jìn)行此替代且從等式(2)減去等式(1)，獲得聲速的表達(dá)式。3) ID/C = tBB - tTB3A) C = ID/( tBB - tTB)當(dāng)管道12充滿(mǎn)時(shí)，表達(dá)式(3A)可用于管道12中的流體的聲速的移動(dòng)平均值的形成，如圖2的流程圖所示(聲速將在流體溫度改變的情況下改變)。如果溫度變化緩慢，那么移動(dòng)平均值可能不是必要的。流程圖意在展示如果發(fā)現(xiàn)移動(dòng)平均值是必要的則將如何形成移動(dòng)平均值。如流程圖還展示，如果空隙22開(kāi)始形成，那么使用當(dāng)管道12充滿(mǎn)時(shí)計(jì)算的平均聲速，連同當(dāng)管道充滿(mǎn)時(shí)測(cè)得的非流體延遲的平均值，以算出管道中的水位。確定非流體延遲的過(guò)程在以下段落中描述。通過(guò)將等式C3)代入到等式( 中而得到與在脈沖回波模式中操作換能器B相關(guān)聯(lián)的總非流體延遲TBt+Tfc。4) tBB = TBt + τΒΓ + 2(tBB-tTB)4A) XBt + TBr = 2 tTB - tBB同樣，如圖2的流程圖中所示，當(dāng)管道12充滿(mǎn)時(shí)編譯總脈沖回波非流體延遲的移動(dòng)平均值，以供在空隙22開(kāi)始形成之后使用。同樣，移動(dòng)平均值對(duì)于延遲的計(jì)算可能不是必要的，但為了完整而予以展示。如果如在從換能器T到換能器B的發(fā)射上未接收到信號(hào)所證明空隙22開(kāi)始形成， 那么使用來(lái)自換能器B的脈沖回波發(fā)射的通行時(shí)間來(lái)確定管道12中的水位L 5) tBB s (τΒι + τΒΓ)ο + 2 L/C05A) L = [tBB-(TBt + τΒΓ)ο] C0/2此處，(τΜ + τ 和Ctl分別是當(dāng)管道12充滿(mǎn)時(shí)編譯的移動(dòng)平均非流體延遲和流體聲速。(5)和(5Α)中的近似符號(hào)意在表達(dá)τη等于τ Bt的假設(shè)的不確定性。第二配置或操作模式展示于圖5中。多路復(fù)用器操作描述于表2中。不提供流程圖；邏輯大體類(lèi)似于模式A的邏輯，只是必須適應(yīng)4個(gè)發(fā)射。當(dāng)管道充滿(mǎn)時(shí)，第二配置利用四個(gè)發(fā)射，如下(a)從T到B的一發(fā)一收發(fā)射，與模式1的發(fā)射相同。對(duì)于此發(fā)射，測(cè)量等式(1)中表達(dá)且下文重復(fù)的通行時(shí)間tTB1) tTB = τ Tt+ τ Br+ID/C(b)從B到B的脈沖回波發(fā)射，也與模式1的發(fā)射相同。對(duì)于此發(fā)射，測(cè)量等式(2)中表達(dá)且下文重復(fù)的通行時(shí)間tBB2) tBB = τ Bt+ τ Br+2ID/C(c)從B到T的一發(fā)一收發(fā)射對(duì)于此發(fā)射，測(cè)量下文等式(6)中表達(dá)的通行時(shí)間tBT。此發(fā)射僅在管道充滿(mǎn)時(shí) (如從T到B的成功發(fā)射所證明)啟始。6) tBT = τ Bt+ τ Tr+ID/C(d)從T到T的脈沖回波發(fā)射對(duì)于此發(fā)射，測(cè)量下文等式(7)中表達(dá)的通行時(shí)間tTT。同樣，此發(fā)射僅在管道充滿(mǎn)時(shí)(如從T到B的成功發(fā)射所證明)啟始。7) tTT = τ Tt+ τ Tr+2ID/C以上四個(gè)等式(1)“2)、(6)和(7)可在無(wú)非流體延遲τΜ和(算出等式5Α中的流體液面L所必需的延遲)的近似的情況下求解。特定來(lái)說(shuō)，可展示8) τ Bt+ τ Br = tTT-tTB_tBT所述等式還可用于在無(wú)延遲近似的情況下得到聲速9)C = 2ID/(tBB+tTT-tTB-tBT)如上所述，當(dāng)空隙開(kāi)始在管道中形成時(shí)(如未能在B處接收來(lái)自T的發(fā)射所證明)，從T到T的脈沖回波發(fā)射停止，從B到T的一發(fā)一收發(fā)射也一樣。在部分充滿(mǎn)的管道中，這些發(fā)射不起有用的作用。T到T和B到T發(fā)射僅在管道再充滿(mǎn)且成功的T到B發(fā)射重新開(kāi)始時(shí)重新開(kāi)始。所揭示的本發(fā)明的兩種配置采用相同算法將水位高度L轉(zhuǎn)換為空隙面積分率。參看圖3，給定水位L，空隙面積Avqid由下式給出(htibach，工程基本原理手冊(cè)，第2部分，表 lb，以引用的方式并入本文中)
6 ) Avoid =ID2/8 [2 φ - sin (2 φ)]通過(guò)將等式(6)除以管道面積π ID2/4獲得空隙面積分率VF
6A) VF=l/(2;r)x[2((p-sin(2(p)]角度φ由下式給出
7) φ = arccos(2L/ID-l)圖4是正規(guī)化為管道內(nèi)徑的作為水平面的函數(shù)的空隙率的曲線圖。表1，真值表，多路復(fù)用器發(fā)射和接收控制，第一配置
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙的設(shè)備，其包括外部地安置在所述管道上的第一超聲波換能器；外部地安置在所述管道上的第二超聲波換能器；以及與所述第一換能器和所述第二換能器通信的多路復(fù)用器、發(fā)射器、接收器、控制器和處理器，其組合起來(lái)根據(jù)對(duì)所述管道中的所述流體的特性的超聲波測(cè)量來(lái)識(shí)別所述管道中的空隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一超聲波換能器外部地安置在所述管道的頂部上，且所述第二超聲波換能器外部地安置在所述管道的底部上，基本上處于所述第一換能器下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其包含經(jīng)由所述多路復(fù)用器與所述第一和第二換能器通信的控制器、多路復(fù)用器、發(fā)射器和接收器，所述設(shè)備致使所述第一和第二換能器產(chǎn)生超聲波發(fā)射，以如下順序地發(fā)生從所述第一換能器向所述第二換能器的發(fā)射；如果所述發(fā)射因被所述接收器和所述控制器所感測(cè)而被所述第二換能器接收，那么不存在空隙；如果所述第一換能器的發(fā)射未被第二換能器接收，那么存在空隙；以及來(lái)自所述第二換能器的發(fā)射，其在不存在空隙的情況下從所述管道的上壁反射出，或在存在空隙的情況下從液體表面反射出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中如果來(lái)自所述第一換能器的發(fā)射被所述第二換能器接收，那么由所述處理器把該發(fā)射的以及從所述第二換能器通過(guò)反射到其本身的發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為流體聲速測(cè)量，如果來(lái)自所述第一換能器的發(fā)射未被所述第二換能器接收，那么由所述處理器把從所述第二換能器向其本身的發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中如果來(lái)自所述第一換能器的發(fā)射被所述第二換能器接收，那么由所述處理器把該發(fā)射的以及從所述第二換能器通過(guò)反射到其本身的發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為與第二發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體時(shí)間延遲的測(cè)量；如果所述第一換能器的發(fā)射未被所述第二換能器接收，那么也使用所述非流體延遲，以供由所述處理器把所述第二換能器向其本身的所述通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中由所述處理器所進(jìn)行的到高度的轉(zhuǎn)換是使用與最后發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲測(cè)量和流體聲速測(cè)量來(lái)進(jìn)行，所述最后發(fā)射來(lái)自所述第一換能器且被所述第二換能器接收。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述處理器確定所述管道的多大部分被氣體填充。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中如果無(wú)空隙，那么來(lái)自所述第一換能器的信號(hào)遵循穿過(guò)管道壁、所述管道的內(nèi)部和所述管道壁到達(dá)所述第二換能器的直徑路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述多路復(fù)用器、發(fā)射器、接收器、控制器和處理器處理發(fā)射以根據(jù)安置在其它管道上的額外換能器而檢測(cè)并測(cè)量空隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中當(dāng)達(dá)到與所述管道中的空隙相關(guān)聯(lián)的閾值時(shí)所述處理器發(fā)布針對(duì)所述管道的警告。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中如果無(wú)空隙，那么來(lái)自所述第二換能器的發(fā)射遵循且折回穿過(guò)所述管道和所述管道的內(nèi)部的直徑路徑，且如果有空隙，那么遵循且折回沿著直徑延伸但作為其一部分的路徑。
12.一種用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙的方法，其包括以下步驟利用來(lái)自外部地安置在所述管道上的換能器的超聲波能量的發(fā)射而測(cè)量所述管道內(nèi)部的所述流體的特性；以及使用處理器處理的信號(hào)根據(jù)所述管道內(nèi)部的所述流體的所述特性識(shí)別所述管道中的空隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含用多路復(fù)用器和控制器致使外部地安置在所述管道的頂部上的第一超聲波換能器和外部地安置在所述管道的底部上基本上處于所述第一換能器下方的第二超聲波換能器產(chǎn)生超聲波發(fā)射的如下順序地發(fā)生的步驟從所述第一換能器向所述第二換能器的發(fā)射；如果所述發(fā)射因被所述接收器和所述控制器所感測(cè)而被第二換能器接收，那么不存在空隙；如果所述第一換能器的所述發(fā)射未被第二換能器接收，那么存在空隙；以及來(lái)自所述第二換能器的發(fā)射，其在不存在空隙的情況下被從所述管道的上壁反射出， 或在存在空隙的情況下被從液體表面反射出，從而返回到所述第二換能器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中如果來(lái)自所述第一換能器的發(fā)射被所述第二換能器接收，那么存在以下步驟由處理器把該發(fā)射的以及從所述第二換能器通過(guò)反射到其本身的發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為流體聲速測(cè)量；如果來(lái)自所述第一換能器的發(fā)射未被所述第二換能器接收，那么存在以下步驟由所述處理器把從所述第二換能器到其本身的發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中由所述處理器所進(jìn)行的到高度的轉(zhuǎn)換的步驟包含以下步驟使用來(lái)自所述第一換能器的與最后發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲測(cè)量和流體聲速測(cè)量而轉(zhuǎn)換為高度，所述最后發(fā)射被所述第二換能器接收。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其包含以下步驟用所述處理器確定所述管道的多大部分被氣體填充。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中如果無(wú)空隙，那么來(lái)自所述第一換能器的信號(hào)遵循穿過(guò)管道壁、所述管道的內(nèi)部和所述管道壁到達(dá)所述第二換能器的直徑路徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其包含以下步驟用所述多路復(fù)用器、發(fā)射器、接收器、控制器和處理器處理發(fā)射以根據(jù)安置在其它管道上的額外換能器而檢測(cè)并測(cè)量空隙。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其包含以下步驟當(dāng)達(dá)到與所述管道中的空隙相關(guān)聯(lián)的閾值時(shí)由所述處理器發(fā)布警告。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中如果無(wú)空隙，那么來(lái)自所述第二換能器的發(fā)射遵循且折回穿過(guò)所述管道和所述管道的內(nèi)部的直徑路徑，且如果有空隙，那么遵循且折回沿著直徑延伸但作為其一部分的路徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述控制器致使所述第一和第二換能器產(chǎn)生超聲波發(fā)射，以如下順序地發(fā)生從所述第一換能器向所述第二換能器的第一發(fā)射；如果所述發(fā)射因被所述接收器和所述控制器所感測(cè)而被第二換能器接收，那么不存在空隙；如果所述第一換能器的所述第一發(fā)射未被所述第二換能器接收，那么存在空隙；來(lái)自所述第二換能器的第二發(fā)射，其在不存在空隙的情況下從所述管道的上壁反射出，或在存在空隙的情況下從液體表面反射出，從而返回到所述第二換能器；如果來(lái)自所述第一換能器的所述第一發(fā)射被所述第二換能器接收，那么從所述底部換能器向所述頂部換能器進(jìn)行第三發(fā)射，以及如果來(lái)自所述第一換能器的所述第一發(fā)射被所述第二換能器接收，那么借助從所述管道的底部的反射從所述第一換能器向所述第一換能器進(jìn)行發(fā)射。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中如果來(lái)自所述第一換能器的所述第一發(fā)射被所述第二換能器接收，那么由所述處理器將所述第一發(fā)射的以及所述第二、第三和第四發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為流體聲速測(cè)量；如果來(lái)自所述第一換能器的所述第一發(fā)射未被所述第二換能器接收，那么從所述第二換能器向其本身的所述第二發(fā)射的所述通行時(shí)間被所述處理器轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中如果來(lái)自所述第一換能器的所述第一發(fā)射被所述第二換能器接收，那么由所述處理器把所述第一發(fā)射的以及所述第二、第三和第四發(fā)射的通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為與所述第二發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體時(shí)間延遲的測(cè)量，如果來(lái)自所述第一換能器的所述第一發(fā)射未被所述第二換能器接收，那么所述處理器也使用所述非流體延遲， 以用于把所述第二換能器到其本身的所述通行時(shí)間轉(zhuǎn)換為液體高度測(cè)量。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中由所述處理器進(jìn)行的到高度的轉(zhuǎn)換是使用與最后發(fā)射相關(guān)聯(lián)的非流體延遲測(cè)量和流體聲速測(cè)量來(lái)進(jìn)行，所述最后發(fā)射來(lái)自所述第一換能器且被所述第二換能器接收。
全文摘要
一種用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙的設(shè)備包含外部地安置在所述管道上的第一超聲波換能器。所述設(shè)備包含外部地安置在所述管道上的第二超聲波換能器。所述設(shè)備包含與所述第一換能器和所述第二換能器通信的多路復(fù)用器、發(fā)射器、接收器、控制器和處理器，其組合起來(lái)根據(jù)所述管道中的所述流體的特性的超聲波測(cè)量來(lái)識(shí)別所述管道中的空隙。一種用于檢測(cè)和測(cè)量具有流體的管道中的氣體空隙的方法包含以下步驟利用來(lái)自外部地安置在所述管道上的換能器的超聲波能量的發(fā)射來(lái)測(cè)量所述管道內(nèi)部的所述流體的特性。存在以下步驟使用處理器處理的信號(hào)根據(jù)所述管道內(nèi)部的所述流體的所述特性來(lái)識(shí)別所述管道中的空隙。
文檔編號(hào)G01B5/28GK102245999SQ200980150031
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者唐納德·R·奧根斯坦, 歐內(nèi)斯特·豪澤, 赫伯特·埃斯特拉達(dá), 馬修·米哈奇 申請(qǐng)人:卡梅倫國(guó)際有限公司