| 主权项 |
1.一种测量在流体流动方向中相间隔之二点间之流体流速的方法,藉由结合传递于相反方向之二点间之二声音信号之每一个之个别传播时间的测量以及在流动中该等声音信号之每一个的传播而分别产生在每一声音信号之声音相移的测量而获得该流速,对产生在每一声音信号中之声音相移的测量包括对以在一取样频率接收之该声音信号予以取样,数位化该取样信号及藉由同步侦测决定该声音相移为该取样信号的相位与一参考信号之相位之间的相位差;其特征为该方法以在相同传播方向连续传递之不同声音信号上实施连续的叠代开始,其系藉由在第n+1阶之叠代期间在介于信号传输阶段与同步侦测阶段之间的该等信号之一中,加入至少一与该声音相移的値varphi(n)+varphiref有关之可程式化的相移p(n),该varphi(n)+varphiref値系于第n阶之叠代时在先前传送之信号上实施之同步侦测所决定,且该値等于在第n阶叠代时取样之信号的相位与该参考信号的相位之间相位差varphierr(n)与第n阶叠代期间所加入之该可程式化相移,2Facp(n-1),之总和,其中Fac表示该声音信号的频率,而p(n-1)表示第n-1阶叠代时所决定之可程式化的延迟,使得第n+1阶叠代的同步侦测阶段决定一在目前之叠代时所取样的信号之相位与参考相位之间的相差varphierr(n+1),其尽可能接近零,该声音相移varphi(n-1)+varphiref因此近似等于第n+1阶叠代时所加入的可程式化相移,2Facp(n)。2.根据申请专利范围第1项的方法,其中该可程式化相移系于取样该取样信号的阶段期间加入。3.根据申请专利范围第1项的方法,其中在同步侦测阶段期间,该数位化信号乘上参考信号,该等参考信号具有含有该参考相位之AC参考正弦和余弦的个别形状,该可程式化相移系加入该参考正弦和余弦。4.根据申请专利范围第1项的方法,其中该可程式相移系于传输阶段期间加入一用以产生该相对应的声音信号之传输信号中。5.根据申请专利范围第1项的方法,其中每一接收的声音信号与一混合信号相混合以获得一混合信号,其频率相对于该声音信号的频率被降低,该可程式化相移系加入该混合信号中。6.根据申请专利范围第1项的方法,其中该可程式化相移分成至少二个可程式化的子相移,每一个子相移系于传输声音信号的阶段与同步侦测阶段之间的一分离阶段加入该信号中。7.根据申请专利范围第6项的方法,其中每一个可程式化的子相移系针对该子相移之加入之相对应阶段有关的可程式化相移器的解析度之模数,对该可程式化相移实施欧几里得分割来决定。8.根据申请专利范围第6项之方法,其中该可程式化相移分成二可程式化子相移,每一子相移系分别加入该取样信号及该参考正弦和余弦中。9.根据申请专利范围第1项的方法,其中取样频率Fe等于4Fac/2n+1,其中Fac表示该声音信号的频率,而n为一大于或等于零的整数。10.根据申请专利范围第9项的方法,其中取样频率Fe等于4Fac。11.根据申请专利范围第8,9或10项的方法,其中该可程式化相移近似等于m(Fac/Fq)360+k(Fac/Fe)360,其中(Fac/Fq)360表示与参考正弦和余弦有关之可程式化相移器的解析度,而(Fac/Fe)360表示由于取样所产生的解析度,Fq表示石英时钟的频率。12.根据申请专利范围第8或9项的方法,其中取样频率Fe等于4Fac/2n+1,n严格地大于零。13.根据申请专利范围第1项的方法,其中取样和数位化的阶段系同时实施。14.根据申请专利范围第1项的方法,其中流体流速系根据第一项与第二项比率来表示,第一项等于2[Fac(T2-T1)]与该声音相移之差的总和,其中[x]表示x的整数部分,且T1和T2为在二传播方向中传输的声音信号个别之传播时间,Fac是该等声音信号的频率,该声音相移系于每一信号中产生,而第二项等于该等传播时间的乘积,该等传播时间系以对于每一项而言为不同的方法来测量。15.根据申请专利范围第14项的方法,其中声音信号的传播时间在第一项中比第二项中更常测量。16.根据申请专利范围第15项的方法,其中当传输在二传播方向中之传播时间与表示于第一项中之传播时间的平均値超过一预定的临界値时,该等声音信号的传播时间在第二项中测量。17.根据申请专利范围第15项的方法,其中当声音相移测量的数次达到最大的预定数时,该等声音信号的传播时间在第二项中测量。18.根据申请专利范围第16或17项的方法,其中当此二条件的第一项条件满足时,该等声音信号的传播时间在第二项中测量。19.根据申请专利范围第14项的方法,其中,为了测量第一项中在二传播方向中传输的声音信号的传播时间,对于每一信号而言,该接收的信号被调整,该信号的波包经整形,且该传播时间系藉由标注该波包通过一预定之临界値之时刻来决定。20.根据申请专利范围第14项的方法,其中,为了测量第二项中在二传播方向中传输的声音信号的传播时间,每一个该等声音信号的振幅値在该等取样点与一临界値比较,寻找该等点的第一取样点,且其値大于该临界値,且依据该点,寻找该信号下一个或最后一个通过零的点,因此可在一几乎是固定的时间决定该声音信号的传输时间,该固定之时间对于二传播时间是相同的。21.根据申请专利范围第20项的方法,其中,为了寻找该信号下一个通过零的点,寻找其后二个连续的取样点,该两取样点包含有该信号中振幅値为零的点,然后于此两点之间实施一直线内插以决定该声音信号的传播时间。22.根据申请专利范围第1项的方法,其中在每一第n阶叠代时以一额外的可程式化延迟R(n),加入该可程式化延迟p(n)中由于依据一零平均周期定律分布的取样后谐振线的折回,会在一些连续的叠代上产生一相位误差E。23.根据申请专利范围第22项的方法,其中该额外之可程式化延迟在0和取样周期之间变动。24.根据申请专利范围第23项的方法,其中该额外之可程式化延迟的値系以等于取样周期的一部分之步骤予以线性地变化。图示简单说明:-图一为一流程图表示根据本发明之一具体实施例之方法的不同阶段;-图二为一流程图表示此方法的不同阶段和完成达到声音信号传输及包括在表示于图一阶段underline d之声音相移测量阶段;-图二a表示根据图二之方法的各阶段所作声音相移的各种连续的测量;-图二b表示在表示于图二a中之例子所获得的数位値;-图三为一用来完成根据本发明的一具体实施例之电子电路的简化图;-图三a说明用以决定一声音信号经由移动至零之传播时间的方法;-图三b是一图三之电子电路的放大图,此电路藉由相对应于每一阶段之信号速度之波包的方法,用以决定一声音信号的传播时间;-图四为根据本发明的一具体实施例之图三的电子电路之细节的部分图式,其中一可程式化相移系于取样所接收之声音信号的阶段期间加入;-图四a表示当此可程式化相移于取样所接收之声音信号的阶段期间加入时,用以取样此信号之各种信号的瞬时时序展开图;-图五为根据本发明的第一具体实施例变例之图三的电子电路之细节的部分图式,其中一部分之可程式化相移在该取样阶段期间加入,且部分之可程式化相移系加入用于同步侦测阶段的参考信号中;-图六为根据本发明的第二具体实施例变例之图三的电子电路之细节的部分图式,其中一可程式化相移系于传输此声音信号的阶段期间加入;-图六a表示当此可程式化相移于传输此声音信号的阶段期间加入时,用以取样此声音信号之各种信号的瞬时时序展开图;-图七为根据本发明的第三具体实施例变例之图三的电子电路细节的部分图式,其中一可程式化相移系于外差所接收的声音信号之阶段期间加入;-图八表示二不同的取样频率下,参考正弦和余弦之取样点的値;-图九是图二之流程图的变例;-图十表示在此表示声音信号的曲线上,藉由对每一第n阶叠代施加一额外的延迟R(n)给图示于图二上之可程式化延迟p(n)(总共12个叠代)来获得各种的取样点;-图十一表示对于每一个图十上所表示的叠代,一曲线表示相位误差E系由于在根据所施加之可程式化延迟p(n)+R(n)取样之后因谐振线折回所产生。 |
