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基于双阈值比较法超声波流量计信号处理.pdf

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第27卷 第 11期 电子测量与仪器学报 f.27 No.11 · 1024- JOURNALoFELECTRoNICMEAsUREMENTAND lNsTRUMENT 2013年 11月 基于双阈值 比较法超声波流量计信号处理 陈 洁 余诗诗 李 斌 樊辰阳 (上海大学机电工程与自动化学院 上海 200072) 摘 要:选择时差法超声波流量计为研究对象,以其包络超声波信号为基础研究信号处理方法,进一步提高时差法超声波 流最计的测量精准度和稳定度。针对超声波流量计信号的特点,提出了双阈值法,利用此方法进行信号畸形与否的判断, 再在 良好的信号基础上进行流速流量计算。利用双阈值进行5个时间点的采集,同时采集过高阈值的脉冲个数,通过这些 条件进行信号判断,满足指定条件的将再此基础上 ,按照指定的标准进行流速流量计算。实验验证证明该方法提高了流量 计的测量精度和稳定度。 关键词 :时差法超声波流量计 ;信号处理;双阈值法 中图分类号:TH814;TN8 文献标识码:B 国家标准学科分类代码:470.40 Signalprocessingbasedondual-thresholdofultrasonicflow meter ChenJie YuShishi LiBin FanChenyang (ElectromechanicalEngineeringandAutomationAcademy,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China) Abstract:Thepaperregardsthetime—differenceultrasonicflow—meterasresearchobject,andresearchesonsignal processingmethodbasedonitsenvelopeultrasonicsignal,inordertoimprovetheprecisionandstabilityofthetime— differenceultrasonicflow—meter.Basedonthecharacteristicsoftheultrasonicflowmeter,thedual—thresholdmethod— whichisusedtojudgethesignalabnormalitiesornot,theningoodsignalcalculateflowrateisproposed.Firstlyac- quirethetimeof5pointsofdoublethresholdsmethod,simultaneousnumberofpulsesofhighthreshold,andcalcu· latetheflowrateaccordingtospecifiedcriteria.Atlasttheexperimentprovesthatthroughthemethodtheprecision andstabilityoftheultrasonicflow—meterareimproved. Keywords:thetime—differenceultrasonicflow meter;signalprocessing;dual—thresholdmethod 收信号的基准点。目前在时域分析中,使用最广泛 1 引 言 的检测方法是传输时间测量法和相关峰值位移 法 』。但无论采用哪种方法,其问题都在于能否准 时差法超声波流量计因响应速度快、安装方 便 、维护费用低等特性成为超声流量计中最广泛使 确定位接收信号的基准点。目前,国内外对超声回 用的类型_lJ。时差法的实现难点在于,精确地测 波信号的处理方法主要有以下几种:电平 比较法、 量出超声波束在流体中顺逆流传播的时间差和准 假设检验法、互相关处理法以及小波分析法。其 确的估算出管道中流体
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