一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法技术

本发明专利技术公开了一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法。针对管道中气体流速较高时使用传统参考波形会使渡越时间计算值出现5μs分层问题，本发明专利技术提出了一种参考波形选取的改进方法。本发明专利技术将平均波形的主包络倒数第4个波峰前的过零点作为起始点，次包络第4个波峰后的过零点作为截止点，将起始点和截止点之间的波形确定为标准波形，在标准波形后端补零，使得补零后的信号点数与超声波流量计工作时采集信号采样点数相同，将此标准波形补零后的信号波形确定为参考波形。本发明专利技术解决了渡越时间计算值分层问题，提高了气体超声波流量计的测量精度和重复性。

【技术实现步骤摘要】
一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法
本专利技术属于超声波流量检测
，特别涉及一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法。
技术介绍
互相关时差法气体超声波流量计的基本原理是：如图1所示，上游换能器发射超声波信号，下游换能器接收超声波信号，测出超声波信号从上游换能器到下游换能器的传播时间为顺流渡越时间；下游换能器发射超声波信号，上游换能器接收超声波信号，测出超声波信号从下游换能器到上游换能器的传播时间为逆流渡越时间。通过测量超声波顺、逆流的渡越时间可计算流体流速。顺、逆流渡越时间是通过互相关算法计算得出，互相关法计算顺、逆流渡越时间的原理是将接收信号的采样波形与静态下的参考波形进行互相关运算，得到的互相关函数幅值最大点对应的横坐标即渡越时间。采用传统参考波形(如图2(a))与接收波形(如图2(b))进行互相关计算，得到的互相关函数(如图2(c))幅值最大点与次大点的差值非常接近(图2(c)中最大值为22.38，次大值为22.23)。当管道中气体流速较高时，气体流动对接收信号的干扰增加，导致互相关函数幅值最大值点和次大值点的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)在管道中气体静止时，用互相关法气体超声波流量计采集N组顺流超声波信号和N组逆流超声波信号；2)将采集到的2N组超声波信号在幅值上求平均，得到一个平均波形；3)将平均波形的主包络倒数第4个波峰前的过零点作为起始点，次包络第4个波峰后的过零点作为截止点，将起始点和截止点之间的波形确定为标准波形；其中，主包络与次包络交界处的确定方法为：定义接收波形的第一包络为主包络，第二包络为次包络，主包络和次包络的结合处存在明显的相位翻转，以该结合处为基准确定标准波形；4)在标准波形后端补零，使得补零后的信...

【技术特征摘要】
1.一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)在管道中气体静止时，用互相关法气体超声波流量计采集N组顺流超声波信号和N组逆流超声波信号；2)将采集到的2N组超声波信号在幅值上求平均，得到一个平均波形；3)将平均波形的主包络倒数第4个波峰前的过零点作为起始点，次包络第4个波峰后的过零点作为截止点，将起始点和截止点之间的波形确定为标准波形；其中，主包络与次包络交界处的确定方法为：定义接收波形的第一包络为主包络，第二包络为次包络，主包络和次包络的结合处存在明显的相位翻转，以该结合处为基准确定标准波形；4)在标准波形后端补零，使得补零后的信号点数与超声波流量计工作时采集信号采样点数相同，将此标准波形补零后的信号波形确定为参考波形。2.根据权利要求1所述的一种互相关法气体超声波流量计中基于主次包络结合处的参考波形选取方法，其特征在于，所述步骤1)中，用互相关法气体超声波流量计采集4组顺流超声波信号和4组逆流超声波信号。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周洪亮，汤士桢，王艺林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33