一种射流水表在低流速下信号处理的系统和方法技术方案

本申请涉及一种射流水表在低流速下信号处理的系统和方法，其中，该系统包括：双稳态射流反馈振荡腔、仪表放大器、滤波电路和滞回比较器；仪表放大器，用于获取双稳态射流反馈振荡腔产生的原始流量信号，并对该原始流量信号进行处理，输出得到放大信号；滤波电路，用于对放大信号进行高通和低通滤波，去除低频分量以及高频杂波，得到滤波信号；滞回比较器，用于对输入滞回比较器的滤波信号进行比较处理，得到稳定的方波信号，解决了射流水表在低雷诺数流体下小流量测量特性存在的信号检测方法复杂、测量不够稳定和射流表量程比低的问题，提高了小流量流体参数测量的稳定性，以及射流水表的量程比。

【技术实现步骤摘要】
一种射流水表在低流速下信号处理的系统和方法
本申请涉及信号处理领域，特别是涉及一种射流水表在低流速下信号处理的系统和方法。
技术介绍
射流水表属于物联网水表的一种，是新一代智能水表。相较于传统机械式水表，具有结构简单、工作可靠、寿命较长和性能稳定等诸多优点。随着相关技术的进一步成熟，射流水表的规模化市场应用前景广阔。射流水表是利用流体在射流计量腔中产生与其流速成正比的双稳态振荡这一原理而构成的，然而，其振荡信号中夹杂着很多干扰信号，如何从干扰信号中提取稳定可靠的信号是射流电子水表研发的难点所在。在相关技术中，射流流量计在低流速下测量管道中小流量流体的流速、流量以及累积流量等参数时，由于流量信号微弱，且夹杂很多干扰信号，因此，无法精准测量出水流量参数。目前针对相关技术中，射流水表在低雷诺数流体下小流量测量特性存在的信号检测方法复杂、测量不够稳定和射流表量程比低的问题，尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种射流水表在低流速下信号处理的系统和方法，至少解决相关技术中射流水表在低雷诺数流体下小流量测量特性存在的信号检测方法复杂、测量不够稳定和射流表量程比低的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种射流水表在低流速下信号处理的系统，所述系统包括：仪表放大器，用于获取所述双稳态射流反馈振荡腔产生的原始流量信号，并对所述原始流量信号进行处理，输出得到放大信号；滤波电路，用于对所述放大信号进行高通和低通滤波，去除低频分量以及高频杂波，得到滤波信号；r>滞回比较器，用于对输入所述滞回比较器的所述滤波信号进行比较处理，得到稳定的方波信号。在其中一些实施例中，在所述仪表放大器中设置矩形波震荡电路；所述仪表放大器，还用于在将所述原始流量信号输入仪表放大器之后，通过所述矩形波震荡电路检测所述双稳态射流反馈振荡腔中是否产生所述原始流量信号。在其中一些实施例中，所述系统还包括信号检测电路，所述信号检测电路，用于通过所述矩形波震荡电路，产生预设频率的矩形波；在有水的情况下，所述原始流量信号输入端的阻值较小，所述矩形波震荡电路输出高电平；在无水的情况下，所述输入端阻值很大，所述矩形波震荡电路输出所述矩形波。在其中一些实施例中，在所述信号检测电路检测到所述原始流量信号的情况下，所述仪表放大器，还用于通过对称电路结构滤除所述原始流量信号中的共模信号。在其中一些实施例中，所述得到稳定的方波信号之后，所述方波信号输入MUC中，通过所述MUC识别高电平频率，得到稳定的流量参数。第二方面，本申请实施例提供了一种射流水表在低流速下信号处理的方法，应用于射流水表信号处理系统中，其中，所述系统包括：双稳态射流反馈振荡腔、仪表放大器、滤波电路和滞回比较器，所述信号处理方法包括：所述双稳态射流反馈振荡腔产生原始流量信号，并输入所述仪表放大器中进行处理，输出得到放大信号；所述滤波电路对所述放大信号进行高通和低通滤波，去除低频分量以及高频杂波，得到滤波信号；所述滤波信号输入所述滞回比较器进行比较处理，得到稳定的方波信号。在其中一些实施例中，在所述仪表放大器中设置矩形波震荡电路，在将所述原始流量信号输入仪表放大器之后，所述方法包括：通过所述矩形波震荡电路检测所述双稳态射流反馈振荡腔中是否产生所述原始流量信号。在其中一些实施例中，所述检测是否产生所述原始流量信号包括：通过所述矩形波震荡电路，产生预设频率的矩形波；在有水的情况下，所述原始流量信号输入端的阻值较小，所述矩形波震荡电路输出高电平；在无水的情况下，所述输入端阻值很大，所述矩形波震荡电路输出所述矩形波。在其中一些实施例中，在所述信号检测电路检测到所述原始流量信号的情况下，所述方法包括：所述仪表放大器通过对称电路结构滤除所述原始流量信号中的共模信号。在其中一些实施例中，所述得到稳定的方波信号之后，所述方法包括：将所述方波信号输入MUC中，通过所述MUC识别高电平频率，得到稳定的流量参数。相比于相关技术，本申请实施例提供的一种射流水表在低流速下信号处理的系统，该系统包括：双稳态射流反馈振荡腔、仪表放大器、滤波电路和滞回比较器；仪表放大器，用于获取双稳态射流反馈振荡腔产生的原始流量信号，并对该原始流量信号进行处理，输出得到放大信号；滤波电路，用于对放大信号进行高通和低通滤波，去除低频分量以及高频杂波，得到滤波信号；滞回比较器，用于对输入滞回比较器的滤波信号进行比较处理，得到稳定的方波信号，解决了射流水表在低雷诺数流体下小流量测量特性存在的信号检测方法复杂、测量不够稳定和射流表量程比低的问题，提高了小流量流体参数测量的稳定性，以及射流水表的量程比。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的一种射流水表在低流速下信号处理系统的结构框图；图2是根据本申请实施例的射流水表信号检测电路的示意图；图3是根据本申请实施例的滤波电路输出的滤波波形示意图；图4是根据本申请实施例的滞回比较器输出的方波信号波形示意图；图5是根据本申请实施例的一种射流水表在低流速下信号处理方法的流程图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的
技术实现思路
的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射流水表在低流速下信号处理的系统，其特征在于，所述系统包括：双稳态射流反馈振荡腔、仪表放大器、滤波电路和滞回比较器；/n仪表放大器，用于获取所述双稳态射流反馈振荡腔产生的原始流量信号，并对所述原始流量信号进行处理，输出得到放大信号；/n滤波电路，用于对所述放大信号进行高通和低通滤波，去除低频分量以及高频杂波，得到滤波信号；/n滞回比较器，用于对输入所述滞回比较器的所述滤波信号进行比较处理，得到稳定的方波信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种射流水表在低流速下信号处理的系统，其特征在于，所述系统包括：双稳态射流反馈振荡腔、仪表放大器、滤波电路和滞回比较器；
仪表放大器，用于获取所述双稳态射流反馈振荡腔产生的原始流量信号，并对所述原始流量信号进行处理，输出得到放大信号；
滤波电路，用于对所述放大信号进行高通和低通滤波，去除低频分量以及高频杂波，得到滤波信号；
滞回比较器，用于对输入所述滞回比较器的所述滤波信号进行比较处理，得到稳定的方波信号。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述仪表放大器中设置矩形波震荡电路；
所述仪表放大器，还用于在将所述原始流量信号输入仪表放大器之后，通过所述矩形波震荡电路检测所述双稳态射流反馈振荡腔中是否产生所述原始流量信号。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括信号检测电路，
所述信号检测电路，用于通过所述矩形波震荡电路，产生预设频率的矩形波；
在有水的情况下，所述原始流量信号输入端的阻值较小，所述矩形波震荡电路输出高电平；
在无水的情况下，所述输入端阻值很大，所述矩形波震荡电路输出所述矩形波。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述信号检测电路检测到所述原始流量信号的情况下，
所述仪表放大器，还用于通过对称电路结构滤除所述原始流量信号中的共模信号。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述得到稳定的方波信号之后，
所述方波信号输入MUC中，通过所述MUC识别高电平频率，得到稳定的流量参数。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏亮，包松浩，黄义，
申请(专利权)人：宁波水表集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33