管道液体温度检测装置和方法

技术领域

本发明涉及计量仪表技术领域，尤其涉及一种管道液体温度检测装置和方法。

背景技术

在核电厂和化工厂中，流体流量是保障工厂稳定运行的重要参数。高温、高压工况下管道质量流量测量的精度一直是难点，因此，对管道质量流量的准确测量至关重要。而质量流量由体积流量和流体密度共同决定。流体密度的测量，主要取决于管道压力及流体温度，而主要影响流体密度的温度测量是难点。

目前，超声波质量流量测量技术大多为面向工业使用的体积流量测量，即使有质量流量测量的应用场所，也多为低压低温度的工况，此种工况下的质量流量测量，通过将温度传感器插入管道接触流体，能直接测量流体温度。但核电厂的二次循环管网为高温高压系统，因安全要求管道内部不能有活动部件，且对直接在管道上开孔有限制，增加了管道液体温度准确测量的难度。

发明内容

本发明提供了一种管道液体温度检测装置和方法，避免了在管道内部添加活动部件，以及在管道上直接开孔，兼顾了管道的使用安全性的同时，实现了对管道液体温度的准确测量。

根据本发明的一方面，提供了一种管道液体温度检测装置，包括：待测量管道、测量管段、超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件；

测量管段焊接在待测量管道中间；

超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件安装在测量管段上。

根据本发明的另一方面，提供了一种管道液体温度检测方法，包括：

获取超声波测量元件检测的顺流渡越时间、逆流渡越时间、温度测量元件检测的测量管段的断面温度和压力测量元件检测的管道压力；

根据顺流渡越时间、逆流渡越时间和断面温度，计算测量管段内的液体平均声速；

根据管道压力，确定对应的声速方程；

根据液体平均声速和声速方程，计算待检测管道内的液体平均温度。

本发明实施例的技术方案，通过设置一种管道液体温度测量装置，包括待测量管道、测量管段、超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件；测量管段焊接在待测量管道中间；超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件安装在测量管段上，解决了核电厂的二次循环管网为高温高压系统，因安全要求管道内部不能有活动部件，且对直接在管道上开孔有限制，增加了管道液体温度准确测量的难度的问题，避免了在管道内部添加活动部件，以及在管道上直接开孔，兼顾了管道的使用安全性的同时，实现了对管道液体温度的准确测量。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例一提供的一种管道液体温度检测装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例一提供的超声波测量元件安装位置的示意图；

图3是根据本发明实施例一提供的测量管段的结构示意图；

图4是根据本发明实施例二提供的一种管道液体温度检测方法的流程图；

图5是根据本发明实施例二提供的管道压力与温度分区对应的原理图；

图6是根据本发明实施例二提供的定压下温度与声速函数的曲线图；

图7是根据本发明实施例二提供的一种管道液体温度检测方法的流程图；

图8是实现本发明实施例的管道液体温度检测方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种管道液体温度检测装置的结构示意图。本发明实施例可适用于对管道液体温度进行检测的情况，该装置可以执行管道液体温度检测方法，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该装置可配置于承载管道液体温度检测功能的电子设备中。

参见图1所示的管道液体温度检测装置，包括：待测量管道110、测量管段120、超声波测量元件130、温度测量元件140和压力测量元件150；其中，测量管段120焊接在待测量管道110中间；超声波测量元件130、温度测量元件140和压力测量元件150安装在测量管段120上。

待测量管道110可以是待进行管道液体温度测量的管道。待测量管道110可以是核电厂或化工厂中的管道。可选的，待测量管道110可以为高温高压工况下的管道。测量管段120可以是检测待测量管道内的管道液体温度的专用管段。测量管段120可以预先焊接在待测量管道110中间，以此可以保证待测量管道在高温高压工况下的安全性。超声波测量元件130可以用于测量待测量管道内管道液体的顺逆流渡越时间。示例性的，超声波测量元件130可以为超声波换能器。温度测量元件140可以采集测量管段120的断面温度。示例性的，温度测量元件140可以为压簧式铠装热电阻RTD(Resistance Temperature Detector)。压力测量元件150可以采集测量管段120内的管道液体的压力。超声波测量元件130、温度测量元件140和压力测量元件150安装在测量管段120上。

本发明实施例的技术方案，通过设置一种管道液体温度测量装置，包括待测量管道、测量管段、超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件，其中，测量管段焊接在待测量管道中间，超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件安装在测量管段上，通过在待测量管道中间预先焊接测量管段，并在测量管段上安装超声波测量元件、温度测量元件和压力测量元件，解决了核电厂的二次循环管网为高温高压系统，因安全要求管道内部不能有活动部件且对直接在管道上开孔有限制，增加了管道液体温度准确测量的难度的问题，避免了在管道内部的外添加活动部件，也避免了在待测量管道上直接开孔，在兼顾了管道使用安全性的同时，又实现了对管道液体温度的准确测量。

在本发明的一个可选实施例中，超声波测量元件130包括第一超声波测量元件和第二超声波测量元件；超声波测量元件130包括超声波发出器和超声波接收器；第一超声波测量元件中的超声波发出器与超声波接收器位于第一平面；第二超声波测量元件中的超声波发出器与超声波接收器位于第二平面；第一平面和第二平面正交，第一平面和第二平面基于测量管段120的径向线对称。

超声波测量元件可以为超声波换能器。其中，超声波测量元件可以包括超声波发出器和超声波接收器。可以理解为，一组超声波换能器可以包括一个超声波发出器和一个超声波接收器。超声波测量元件可以包括第一超声波测量元件和第二超声波测量元件。第一超声波测量元件和第二超声波测量元件可以分别测量管道液体的顺流渡越时间和逆流渡越时间。第一超声波测量元件的超声波接收器和超声波发出器可以部署于第一平面。第二超声波测量元件的超声波接收器和超声波发出器可以部署于第二平面。在本方案中，第一平面和第二平面均为超声波测量元件的部署平面，但是第一平面为第一超声波测量元件的部署平面，第二平面为第二超声波测量元件的部署平面。第一平面与第二平面正交，且第一平面与第二平面基于测量管道的径向对称。以此，可以实现对测量管段120的同一管段范围进行顺流渡越时间和逆流渡越时间的检测。

本方案通过将超声波测量元件具体化为超声波发出器和超声波接收器，实现了对测量管段内的顺逆流渡越时间的检测，通过将第一超声波测量元件部署于第一平面，通过将第二超声波测量元件部署于第二平面，第一平面和第二平面正交，第一平面和第二平面基于测量管段的径向线对称，为测量管段同一管段范围的管道液体的顺逆流渡越时间的检测提供了硬件基础，进一步保证了管道液体的顺逆流渡越时间检测的准确度。

在本发明的一个可选实施例中，第一超声波测量元件中的各超声波发出器和各超声波接收器的安装位置在第一平面上呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器与超声波发出器的中心连线平行于第一平面与测量管段120相交截面的同一径线上；第二超声波测量元件中的各超声波发出器和各超声波接收器的安装位置在第二平面上呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器与超声波发出器位于测量管段120的同一轴线上。

第一超声波测量元件可以在第一平面上布点放置。第二超声波测量元件可以在第二平面上布点放置。第一超声波测量元件中的各超声波发出器和超声波接收器的位置呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器和超声波发出器的中心连线平行于第一平面与测量管段120相交截面的同一径线上。

具体的，可以根据高斯积分分布确定超声波发出器(或超声波接收器)的位置与测量管段120的圆心的垂直直径之间的距离。再根据测量管段120的半径，确定垂直直径相对于半径之间的比值，以此，确定超声波发出器(或超声波接收器)的安装位置。超声波接收器和超声波发出器的中心连线平行于第一平面与测量管段120相交截面的同一径线上，可以理解为，超声波接收器的中心和超声波发出器的中心之间的连线与第一平面与测量管段120相交截面的水平半径平行。以此，可以确定超声波接收器(或超声波发出器)的安装位置。可选的，超声波接收器和对应的超声波发出器的数量为至少一个。

示例性的，超声波接收器和对应的超声波发出器的数量可以为4个。图2为超声波测量元件安装位置的示意图。如图2所示，在测量管段120对应的第一平面或第二平面上设置4个超声波换能器(即超声波测量元件)，即第一声道换能器、第二声道换能器、第三声道换能器和第四声道换能器。超声波换能器中的超声波发出器和超声波接收器在正交平面(即第一平面和第二平面)上布点放置。基于高斯积分分布，可以确定超声波发出器和超声波接收器的安装位置。例如，可以采用公式r

可选的，可以以测量管段的水平直径为0基准线，r

本方案通过设置第一超声波测量元件中的各超声波发出器和各超声波接收器的安装位置在第一平面上呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器与超声波发出器位于测量管段的同一轴线上，同时设置第二超声波测量元件中的各超声波发出器和各超声波接收器的安装位置在第二平面上呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器和超声波发出器的中心连线平行于第一平面与测量管段相交截面的同一径线上，通过呈高斯分布的至少一个超声波测量元件，对管道液体进行的顺逆流渡越时间进行测量，进一步提高了管道液体的顺逆流渡越时间的检测准确度。

在本发明的一个可选实施例中，温度测量元件140的数量为2个；温度测量元件140分别安装于第一平面与测量管段120之间的交线上，以及第二平面与测量管段之间的交线上。

温度测量元件140可以采集测量管段120的断面温度。温度测量元件140的数量为两个，分别安装于第一平面与测量管段120之间的交线上，以及第二平面与测量管段120之间的交线上，以使2个温度测量元件140可以分别测得测量管段120对应位置的断面温度。可选的，可以将2个温度测量元件采集的断面温度的均值，确定为实际的断面温度。

本方案通过将温度测量元件的数量具体化为2个，温度测量元件分别安装于第一平面与测量管段之间的交线上，以及第二平面与测量管段之间的交线上，避免了单个温度测量元件的误差导致断面温度测量结果不准确的问题，提高了测量管段的断面温度测量的准确度，进而提高了管道液体温度测量的准确度。

在本发明的一个可选实施例中，压力测量元件150安装在测量管段120中超声波测量范围外的管段，超声波测量范围包括第一平面和测量管段120交线与第二平面和测量管段120交线确定的管段。

压力测量元件150可以用于测量测量管段120内的液体压力。压力测量元件150安装于测量管段120的超声波测量范围外的管段，以避免压力测量元件150对超声波测量元件130的测量结果造成影响。其中，超声波测量范围可以包括第一平面和测量管段120交线与第二平面与测量管段120交线确定的管段。压力测量元件150可以通过测量管段上预留的带内丝孔连接。

本方案通过将压力测量元件安装在测量管段中超声波测量范围外的管段，超声波测量范围包括第一平面和测量管段交线与第二平面和测量管段交线确定的管段，避免了压力测量元件对超声波测量元件的测量准确度的影响，兼顾了压力测量元件的测量精度和超声波测量元件的测量精度，进一步提高了管道温度检测的准确度。

示例性的，图3为测量管段的结构示意图。如图3所示，超声波测量元件130包括第一超声波测量元件和第二超声波测量元件，超声波测量元件130包括超声波发出器和超声波接收器，第一超声波测量元件中的超声波发出器与超声波接收器位于第一平面，第二超声波测量元件中的超声波发出器与超声波接收器位于第二平面，第一平面和第二平面正交，第一平面和第二平面基于测量管段120的径向线对称，第一超声波测量元件中的各超声波发出器和各超声波接收器的安装位置在第一平面上呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器和超声波发出器的中心连线平行于第一平面与测量管段120相交截面的同一径线上；第二超声波测量元件中的各超声波发出器和各超声波接收器的安装位置在第二平面上呈高斯分布，且针对每个超声波发出器，存在超声波接收器和超声波发出器的中心连线平行于第一平面与测量管段120相交截面的同一径线上，温度测量元件140的数量为2个，温度测量元件140分别安装于第一平面与测量管段120之间的交线上，以及第二平面与测量管段之间的交线上，压力测量元件150安装在测量管段120中超声波测量范围外的管段，超声波测量范围包括第一平面和测量管段120交线与第二平面和测量管段120交线确定的管段。

在本发明的一个可选实施例中，超声波测量元件130和温度测量元件140安装于测量管段120上的U型套筒内。

具体的，可以在测量管段120上焊接嵌入U型套筒。可选的，U型套筒可以为不锈钢套筒。在U型套筒内，可以将带有弹簧结构的超声波测量元件130和温度测量元件140装入U型套筒内。在弹簧预紧力的作用下，超声波测量元件130和温度测量元件140紧密接触U型套筒底部。此结构既保证高温高压的管道的密封性及抗压性，同时对于管道内流动的高温液体，可以通过热传递方式将热量传递给焊接的U型套筒，U型套筒再将热量传递给紧密接触的温度测量元件140，这样就可以实现对测量管段120的断面温度的测量，此外也可以实现超声波测量元件130对高温液体的顺逆流渡越时间的测量。

本方案通过将超声波测量元件和温度测量元件安装于测量管段上的U型套筒内，可以理解为通过测量元件和测量管段之间的分体式设计，既保证了高温高压的管道的密封性及抗压性，又实现了对断面温度和顺逆流渡越时间的测量，此外，通过U型套筒的结构，便于在超声波测量元件或温度测量元件出现故障时，在不对管道的高温高压工况造成影响的前提下，实现对超声波测量元件或温度测量元件的更换，进一步提高了管道温度测量装置的应用性。

在本发明的一个可选实施例中，测量管段120与待测量管道110之间的焊接处设置有截止阀。

由于测量管段120焊接在待测量管道110中间，测量管段120与待测量管道110之间的焊接处有2处。在测量管段120与待测量管道110之间的焊接处均设置有截止阀。截止阀的开闭可以实现管道液体的通断。具体的，通过关闭截止阀，可实现管道液体的断开；通过开启截止阀，可以实现管道液体的流通。

本方案通过在测量管段与待测量管道之间的焊接处设置有截止阀，实现了测量管段与待测量管道之间的管道液体的通断，在压力测量元件发生故障时，在保证高温高压工况的安全性的前提下，实现了对压力测量元件的更换，进一步提高了管道温度测量装置的应用性。

本发明实施例所提供的管道液体温度检测装置可执行本发明任意实施例所提供的管道液体温度检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种管道液体温度检测方法的流程图。本发明实施例可适用于对管道液体温度进行检测的情况，该方法可以由管道液体温度检测装置来执行，该管道液体温度检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该管道液体温度检测装置可配置于承载管道液体温度检测功能的电子设备中。

参见图4所示的管道液体温度检测方法，包括：

S410、获取超声波测量元件检测的顺流渡越时间、逆流渡越时间、温度测量元件检测的测量管段的断面温度和压力测量元件检测的管道压力。

顺流，可以理解为超声波信号的传播方向与管道液体的流动方向相同。逆流，可以理解为超声波信号的传播方向与管道液体的流动方向相反。超声波测量组件包括超声波发出器和超声波接收器。超声波信号可以由超声波发出器发出，由对应的超声波接收器接收。超声波信号的传播方向可以为超声波发出器向超声波接收器的传播方向。顺流渡越时间可以是顺流时超声波信号的传播时间。逆流渡越时间可以是逆流时超声波信号的传播时间。可选的，可以计算超声波信号的接收时间与超声波信号的发出时间之间的差值，确定超声波信号的传播时间。断面温度可以是管段表面某一点的温度，也即安装温度测量元件的位置的温度。管道压力可以是测量管段内的管道液体的压力。

具体的，可以分别获取超声波发出器的超声波信号的发出时间和超声波接收器的超声波信号的接收时间，分别计算第一平面和第二平面上的超声波信号的接收时间与超声波信号的发出时间之间的差值，确定顺流渡越时间和逆流渡越时间。可以获取温度测量元件采集测量管段的断面温度和压力测量元件采集的管道压力。

可选的，针对超声波信号，可以基于差分放大电路去除差模干扰后放大信号。再针对干扰信号和有效信号频率不同，设置对应带通滤除干扰。经过放大滤波后的回波信号，可以使用高速AD转换为流量数字信号。可以对流量数字信号再次进行数字滤波，去除干扰，还原有效信号包络，获取有效信号包络中的有效波峰点。可以对有效波峰点采用特定还原技术进行波形还原。可以对还原后的超声波信号再次进行对比分析，去除干扰。然后可以对去除干扰后的超声波信号进行插值细分。可以对插值细分后的超声波信号进行计算，得出顺逆流时间。

S420、根据顺流渡越时间、逆流渡越时间和断面温度，计算测量管段内的液体平均声速。

具体的，在某一声程路径下，管道液体静止时，超声波信号按照管道液体中的声速进行传播。此时，超声波发出器发出超声波信号，超声波接收器接收超声波信号。根据超声波信号的发出时间和接收时间，可以确定管道液体静止时超声波信号的传播时间，即静水时间。

示例性的，可以采用以下公式，计算静水时间：

式中，t

具体的，在管道内的液体流动时，流动的液体会给声速一定的作用，在从上游的超声波发出器传输到下游超声波接收器的过程中，流速对声速起到加成作用，这一过程称为顺流。此时，上游超声波发出器发出超声波，被下游超声波接收器接收，这段时间称为顺流渡越时间。

示例性的，可以采用以下公式，计算顺流渡越时间：

式中，t

反之，在从下游的超声波发出器传输到撒花姑娘有超声波接收器的过程中，流速对声速起到衰减作用，这一过程称为逆流。此时，下游超声波发出器发出超声波，被上游超声波接收器接收，这段时间称为逆流渡越时间。

示例性的，可以采用以下公式，计算逆流渡越时间：

式中，t

具体的，根据上述公式，在声程一定时，通过测量顺逆流渡越时间，就能计算得到声速和液体流速，此时称之为线声速。根据不同声程上的线声速和断面温度，采用高斯算法合成，可以得到测量管段内的液体平均声速。

S430、根据管道压力，确定对应的声速方程。

具体的，可以根据管道压力和断面温度，可以确定本方案计算待检测管道内的液体平均温度的声速方程。

示例性的，如图5所示，在检测到断面温度所属的温度范围110-226.7℃，管道压力所属的压力范围为7.1-9MPa时，可以确定采用图5中的1分区的相关公式确定对应的声速方程。

示例性的，可以采用以下吉布斯自由能公式，表示声速方程对应的相关公式：

式中，g(p,T)为吉布斯自由能公式；p为管道压力；R为普通水的气体常数，R＝0.461526kJ·kg

表1相关公式的系数表

具体的，可以根据声速方程对应的相关公式，可以反向推导得到声速方程。

示例性的，可以采用以下公式，表示声速方程：

式中，c

其中，

式中，π为压力的无量纲常数，π＝p/p

S440、根据液体平均声速和声速方程，计算待检测管道内的液体平均温度。

因为温度场的存在，断面温度和待测量管道内的液体平均温度之间存在一定的偏差，需要通过声速反推管道流体温度的方法，实现对断面平均温度的校正。此外，如图6所示，在管道压力一定的情况下，液体平均温度与声速之间的函数关系是开口向下的类抛物线。可以理解为同一个声速在某些温度区间，存在一个声速对应两个温度的情况，因此，需要先确定一个温度值，即断面温度。在一个声速对应两个温度的情况下，将与断面温度最接近的温度确定为液体平均温度，以此确定对应的液体平均温度。

具体的，可以将液体平均声速代入声速方程中，即可计算得到待检测管道内的液体平均温度，若存在对应的两个温度，则将与断面温度最接近的温度确定为液体平均温度。

本发明实施例的技术方案，通过获取超声波测量元件检测的顺流渡越时间、逆流渡越时间、温度测量元件检测的测量管段的断面温度和压力测量元件检测的管道压力，根据顺流渡越时间、逆流渡越时间和断面温度，计算测量管段内的液体平均声速，根据管道压力，确定对应的声速方程；根据液体平均声速和声速方程，计算待检测管道内的液体平均温度，实现了高温高压工况下管道液体的温度测量，避免了直接将断表面温度作为管道液体温度并不准确度的情况，依据声速方程，反推管道液体内的液体平均温度，考虑了温度场的影响，提高了管道液体温度测量的准确度，同时，还通过断面温度对液体平均温度进行确定，进一步提高了液体平均温度的准确度。

在本发明的一个可选实施例中，将根据顺流渡越时间、逆流渡越时间和断面温度，计算测量管段内的液体平均声速，具体化为：基于下述公式，根据顺流渡越时间、逆流渡越时间和断面温度，计算测量管段内的液体平均声速：

其中，c

其中，声程热膨胀补偿因子可以用于补偿不同温度下的超声波声程。温度测量元件可以测得测量管段的断面温度。测量管段通常为金属材质。不同温度下的金属管段存在热膨胀变形。测量管段的热膨胀变形会直接影响到声程的大小，声程的大小又会影响待测量管道内的液体平均声速。由此发现，液体平均声速和液体平均温度之间相互影响，互为条件。不同材质的金属管段，热膨胀形变会有所不同。根据温度值，对应不同的声程热膨胀补偿因子，以此计算不同声程下的声程热膨胀补偿因子，用于补偿不同温度下的超声波声程。可选的，热膨胀对各测量元件和测量管段的影响不均一。可以根据各组成部分逐一补偿。例如圆管段、测量元件封装、方管段、测来元件异形结构和焊接熔融结构等部分，逐一进行偏差补偿。通过对温度测量元件测得的断面温度，采用声程热膨胀补偿因子进行热场灵敏度补偿，计算得到液体平均声速，进而根据声速方程，计算推得待测量管道的液体平均温度。流体紊乱影响因子用于修正管道液体紊乱影响下的超声波声程。可以通过专用时间测量芯片(例如GP22芯片)，测量超声波信号经过每个声程的顺逆流渡越时间。示例性的，声程数量可以为4个。可以分别获得4个声道的顺逆流渡越时间。可以通为不同声道赋予不同权重，以此实现对液体平均声速的综合计算。

本方案通过增加流体紊流影响因子和传感器影响因子，综合计算得到待测量管道的液体平均声速，进一步提高了液体平均声速计算的准确度，通过设置4组超声波测量元件，利用多个声道的顺逆流渡越时间，综合计算液体平均声速，进一步提高液体平均声速的计算准确度，进而提高了管道液体温度测量的准确度。

在本发明的一个可选实施例中，在计算待检测管道内的液体平均温度之后，还包括：计算液体平均温度与断面温度之间的温度差值；在温度差值大于预设温度差值时，根据液体平均温度，更新断面温度，并迭代计算液体平均温度，直至温度差值小于等于预设温度差值。

预设温度差值可以是预先设定的液体平均温度和断面温度之间的差值的最大值。预设温度差值可以根据技术人员的经验进行设定和调整。示例性的，预设温度差值可以为0.1℃。由于热膨胀特性，不同温度下的声程不同，所以对计算得到的液体平均温度与上次的RTD温度(例如采集的断面温度或上次计算得到的液体平均温度)计算温度差值。可以将两者之间的温度差值是否小于等于预设温度差值(例如0.1℃)作为是否继续迭代(或是否符合要求)的判断条件。若温度差值小于等于预设温度差值，则重复上述迭代过程；反之，停止迭代计算，此时的液体平均温度即为校正后的液体平均温度。

图7为管道液体温度检测方法的流程图。图7为本发明的一种优选实施例。如图7所示，该方法包括：

S710、各声程/渡越时间算流速。

具体的，可以根据超声波测量元件的数量，计算各组超声波测量元件对应的各声程的顺逆流渡越时间，并获取温度测量元件采集的断面温度和压力测量元件采集的管道压力，以此为计算液体平均声速做准备。

S720、计算不平整度系数。

具体的，不平整度系数可以包括声速热膨胀补偿因子、流体紊乱影响因子和声道权重等。可以根据温度，确定相应的声程热膨胀补偿因子。根据流体紊乱情况，确定相应的流体紊乱影响因子。

S730、计算流体平均声速。

具体的，可以采用本实施例所述的公式，计算测量管段内的液体平均声速(即流体平均声速)。

S740、计算流体平均温度。

具体的，可以根据声速方程，反推液体平均温度(即流体平均温度)。

S750、判断是否符合要求，若是，则结束；若否，则执行S760。

具体的，可以判断液体平均温度与断面温度之间的温度差值是否小于等于预设温度差值，若是，则认为符合要求，迭代结束；若否，则认为不符合要求，继续执行S760。

S760、平均温度替代RTD。

其中，平均温度即为液体平均温度；RTD即为断面温度。

具体的，可以根据液体平均温度，更新断面温度。

S770、校对声程，并返回执行S710。

具体的，可以对各声程进行校对，迭代计算流体平均声速的过程，直至符合要求。

本方案通过计算液体平均温度与断面温度之间的温度差值，并对温度差值和预设温度差进行比较，在温度差值大于预设温度差值时，将断面温度的数值更新为液体平均温度的数值，并迭代计算液体平均温度，直至温度差值小于等于预设温度差值，停止计算，通过迭代计算，进一步实现了管道液体温度的准确测量。

实施例三

图8示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备800的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图8所示，电子设备800包括至少一个处理器801，以及与至少一个处理器801通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)802、随机访问存储器(RAM)803等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器801可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储电子设备800操作所需的各种程序和数据。处理器801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

电子设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许电子设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器801执行上文所描述的各个方法和处理，例如管道液体温度检测方法。

在一些实施例中，管道液体温度检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到电子设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由处理器801执行时，可以执行上文描述的管道液体温度检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行管道液体温度检测方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS(VirtualPrivate Server，虚拟专用服务器)服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。