The invention discloses a time difference type ultrasonic flow meter signal processing system. The core of the ultrasonic flow measurement is the measurement of the ultrasonic signal along the upstream propagation time, especially through a threshold value intercepting the ultrasonic signal, and the edge of time pulse ultrasonic signal intercepted as ultrasonic signal arrival time. The core of the invention is that the ultrasonic signal is sent to the time unit to measure the propagation time, and the ultrasonic signal is sent to the pulse signal analysis unit. The timing unit provides high-precision measurements of propagation time, and the pulse signal analysis unit provides information about the characteristic parameters of the pulse sequence of the ultrasonic signal. Through the combination of the two, it can be guaranteed that the ultrasonic signal can still be reliably measured when the interference is changed. The use of the pulse signal analysis unit can also provide a basis for determining the relationship between the magnitude and threshold of the ultrasonic signal, ensuring the normal operation of the measurement and increasing the success rate of measurement.
【技术实现步骤摘要】
时差式超声波流量计信号处理系统
:本专利技术涉及应用于超声波流量测量的超声波流量计信号处理系统,尤其是涉及应用于基于阈值比较法的时差式超声波流量计信号处理系统。技术背景:在超声波流量测量技术中,应用比较广泛的是时差式超声波流量测量技术。时差式超声波流量计的原理是根据超声波信号顺流传播时间Tu(i)和逆流传播时间Td(j)之差ΔT=Tu(i)-Td(j)来计算流速,从而计算出流量。目前,时差式超声波流量计流体中顺逆流超声波传播时间的一种测量方法是通过设定一个阈值来截取超声回波信号,并把截取到的回波信号边沿时间点,作为波形到达的时间点(傅新,毛凯,胡亮.基于多阈值比较的超声波信号过零点预测方法,申请号:201210034029.2,申请日:2012.02.15)。这种方法较为简单,借助于高精度的计时芯片(如Maxim公司的MAX35101芯片,其计时精度可以达到20ps),可以较为精确的测量出回波信号的边沿时间点。但是,这种方法对于超声波信号的质量有一定的要求。在实际测量过程中,由于复杂的外界环境会影响接收到的超声波信号,超声波接收信号幅值会发生波动,导致传播时间的测量产生误差或者测不到传播时间,其容易出现的具体情况包括以下3种:(1)如果在波形之前的噪声较大,使得阈值首先截取到噪声,那么计时芯片就可能把截取到的噪声的边沿作为波形到达的时间点,造成测量错误。(2)如果由于干扰,导致顺流和逆流的回波信号幅值产生较大差异,那么就会导致用同一阈值截取顺逆流回波时,超过阈值的波不是同一个周期波,而计时芯片误把两个截取到的波当做同一个周期波,导致测量误差。(3)如果 ...
【技术保护点】
一种时差式超声波流量计信号处理系统,包括一个超声换能A单元(1)、一个超声换能B单元(2)、一个计时单元(3)和一个脉冲信号分析单元(4),其特征是:所述超声换能A单元(1)和超声换能B单元(2)相对成一直线安置在被测流道的两侧,该两个超声换能单元(1、2)经流道的距离为L,该两个超声换能单元(1、2)均连接计时单元(3)和脉冲信号分析单元(4);超声换能A单元(1)在时间TA所发超声脉冲P1经过距离L到达超声换能B单元(2),超声换能B单元(2)输出由N1个脉冲组成的信号S1到计时单元(3);超声换能B单元(2)在时间TB所发超声脉冲P2经过距离L到达超声换能A单元(1),超声换能A单元(1)输出由N2个脉冲组成的信号S2到计时单元(3);计时单元(3)以TA为参考把信号S1的N1个脉冲中第i个符合幅值变化的脉冲的边沿时间点Tu(i)进行记录;计时单元(3)以TB为参考把信号S2的N2个脉冲中第j个符合幅值变化的脉冲的边沿时间点Td(j)进行记录;脉冲信号分析单元(4)通过其中的AD转换模块(4.1)和幅值变化特征分析模块(4.2)对信号S1和信号S2进行AD转换和幅值变化特征分析, ...
【技术特征摘要】
1.一种时差式超声波流量计信号处理系统,包括一个超声换能A单元(1)、一个超声换能B单元(2)、一个计时单元(3)和一个脉冲信号分析单元(4),其特征是:所述超声换能A单元(1)和超声换能B单元(2)相对成一直线安置在被测流道的两侧,该两个超声换能单元(1、2)经流道的距离为L,该两个超声换能单元(1、2)均连接计时单元(3)和脉冲信号分析单元(4);超声换能A单元(1)在时间TA所发超声脉冲P1经过距离L到达超声换能B单元(2),超声换能B单元(2)输出由N1个脉冲组成的信号S1到计时单元(3);超声换能B单元(2)在时间TB所发超声脉冲P2经过距离L到达超声换能A单元(1),超声换能A单元(1)输出由N2个脉冲组成的信号S2到计时单元(3);计时单元(3)以TA为参考把信号S1的N1个脉冲中第i个符合幅值变化的脉冲的边沿时间点Tu(i)进行记录;计时单元(3)以TB为参考把信号S2的N2个脉冲中第j个符合幅值变化的脉冲的边沿时间点Td(j)进行记录;脉冲信号分析单元(4)通过其中的AD转换模块(4.1)和幅值变化特征分析模块(4.2)对信号S1和信号S2进行AD转换和幅值变化特征分析,在N1和N2脉冲中选出符合i=j的脉冲,并通过其中的数据处理模块(4.3)利用计时单元(3)传输过来的符合i=j的ΔT=Tu(i)-Td(j)值来估计流速V值。2.根据权利要求1所述的一种时差式超声波流量计信号处理系统,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李斌,陈洁,张尧,熊波,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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