一种流量测量中相移检测方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种流量测量中相移检测方法、装置及设备，该方法包括：获取初始化值，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号；根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。解决了大量测试导致的工作量巨大的问题，减少工作量，提高检测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种流量测量中相移检测方法、装置及设备
本专利技术实施例涉及信号测量
，尤其涉及一种流量测量中相移检测方法、装置及设备。
技术介绍
超声波流量测量最关键环节就是准确的测量出超声波在发射、接收换能器之间的传播时间。阈值检测是时差法超声波流量测量最常用的检测方法，通过设置阈值电压来判断信号到达时间从而计算传播时间。因为压电转换存在惯性迟滞特性，换能器接收到超声波信号后转换成的电信号总是包含一定迟滞时间且信号幅值逐渐增大，为规避干扰，通常将阈值电压设定在一个相对较高的数值。但是，流速变化、被检介质变化(如气体成分)、环境温度的变化、换能器的老化、噪声干扰等均可能使接收信号的能量与幅值将发生变化，根据恒定的电压阈值检测脉冲到达时间，很难准确应对复杂的流场变化，经常会因信号幅值波动而出现漏检或者误判，使测量到的传播时间产生一个或多个周期的相移(相移也称为跳波)。为准确检测到回波信号，通常有自动增益控制技术和动态阈值检测技术，前者是固定阈值对接收信号的波形进行自动放大处理，后者不改变接收信号，通过改变阈值使之适应现场检测条件。这两种方法都不具备实时处理、同步调整的能力，对现场检测中的随机扰动、即时干扰无法做到彻底根除，存在相移情况。目前采用双序列脉冲相移检测方法检测相移发生情况，其基本原理是向发射换能器顺序激励两列相同的方波脉冲，两列脉冲插入一定时间间隔，两列脉冲激励产生的超声波互相叠加产生幅值衰减并导致回波信号的周期发生变化，且回波周期开始变化位置与插入时间间隔位置是一致的，且不受气流或环境因素引起的回波幅值变化的影响，因此可以通过检测回波信号周期的相对变化来准确定位起始信号。因为该方法在每一次发射超声波时都加入了用于定位的时间间隔，因此可以做到实时处理、同步调整相移带来的影响。但是，双序列脉冲相移检测方法在使用前需要测试不同流量、环境温度下的回波信号周期的变化规律，然后选择一个合适的周期阈值，来满足各种使用情况下的相移检测。由于换能器存在不一致性，其回波信号的周期阈值也不尽相同，因此需要对测量电路一一标定，标定工作量大。且当气流产生较大波动时或长时间使用后换能器产生老化，会引起回波信号周期的变化规律也有所变化，预先设定的周期阈值可能导致错检。
技术实现思路
本专利技术提供一种流量测量中相移检测方法、装置及设备，以实现流量测量中简单、准确地检测相移，提高测量结果的准确性和实用性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种流量测量中相移检测方法，所述流量测量中相移检测方法包括：获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为所述换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种流量测量中相移检测装置，该流量测量中相移检测装置包括：获取模块，用于获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为所述换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收模块，用于接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；周期值确定模块，用于根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；相移确定模块，用于根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种设备，该设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术实施例中任一所述的一种流量测量中相移检测方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例中任一所述的一种流量测量中相移检测方法。本专利技术实施例提供了一种流量测量中相移检测方法、装置及设备，通过获取初始化值，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号；根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。解决了现有的相移检测方法中在使用前大量测试导致的工作量巨大的问题，通过预先根据脉冲测量信号确定初始化值，再根据初始化值确定第二检测信号的相移检测结果，只需要在检测前发射脉冲测量信号就可以实现初始化值的确定，避免了大量发射信号进行测量，减少了工作量，提高工作效率，且初始化值不是固定阈值，便于在不同环境和条件下进行流量测量；灵活确定初始化值避免了设置固定阈值导致的相移检测结果不准确的问题，提高了检测结果的准确性。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种流量测量中相移检测方法的流程图；图2是本专利技术实施例二中的一种流量测量中相移检测方法的流程图；图3是本专利技术实施例二中的一种流量测量中相移检测方法中确定电压阈值和初始起点位置的流程示意图；图4是本专利技术实施例二中的一种脉冲测量信号中回波信号的示意图；图5是本专利技术实施例二中的一种流量测量中相移检测方法中确定周期阈值和初始测量点序号的流程示意图；图6是本专利技术实施例二中的一种周期值示意图；图7是本专利技术实施例三中的一种流量测量中相移检测装置的结构图；图8是本专利技术实施例四中的一种设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种流量测量中相移检测方法的流程图，本实施例可适用于检测相移发生的情况，该方法可以由流量测量中相移检测装置来执行，具体包括如下步骤：步骤S110、获取初始化值。在本实施例中，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值。在本实施例中，初始化值可以理解为流量检测过程中预先确定的阈值，用来判断接收到的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流量测量中相移检测方法，其特征在于，包括：/n获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；/n接收流量测量时换能器发送的幅值大于所述初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；/n根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；/n根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种流量测量中相移检测方法，其特征在于，包括：
获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；
接收流量测量时换能器发送的幅值大于所述初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；
根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；
根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据脉冲测量信号确定初始化值，包括：
在零流量状态或流量稳定状态下，至少获取一次设定周期数量的脉冲测量信号；
根据所述脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置；
根据所述设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号；
将根据至少一次脉冲测量信号确定的所述电压阈值的平均值作为所述初始电压阈值；
将根据至少一次脉冲测量信号确定的所述周期阈值的平均值作为所述初始周期阈值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置，包括：
按照所述脉冲测量信号中各回波信号的时间顺序依次确定设定数量的回波信号的幅值；
根据所述各幅值确定各回波信号的幅值增速；
根据所述幅值增速确定最大幅值增速对应的回波信号的第一幅值，并将所述最大幅值增速对应的回波信号的位置确定为初始起点位置，以及确定最大幅值增速对应的回波信号按照时间顺序向前顺延一位的回波信号的幅值为第二幅值；
根据所述第一幅值和第二幅值的平均值确定电压阈值。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号，包括：
根据所述设定周期数量和初始起点位置确定插入点；
确定所述插入点的预设范围内的各回波信号的测量周期值；
根据所述各测量周期值确定变化方向相同的两个回波信号对应的第一回波周期值和第二回波周期值，其中，所述第一回波周期值为最大变化速率对应的回波信号的周期值，所述第二回波周期值为第二大变化速率对应的回波信号的周期值；
根据所述第一回波周期值与第二回波周期值的平均值确定周期阈值；
将所述第一回波周期值和第二回波周期值分别对应的回波信号中时间顺序在前的回波信号的位置确定为初始测量点序号。

【专利技术属性】
技术研发人员：王志峰，陈红军，
申请(专利权)人：北京瑞德联数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11