本申请提供一种超声水流流量的计量方法、装置、电子设备及存储介质。包括：获取待测管道中的上行超声波信号和下行超声波信号；根据上行超声波信号获取第一最大幅值；根据下行超声波信号获取第二最大幅值；对第一最大幅值和第二最大幅值进行匹配，获得匹配后的上行超声波信号和下行超声波信号；计算飞行时间差；根据飞行时间差获取待测管道中的水流流速；获取待测管道中的水流温度；根据水流流速和水流温度计算待测管道中的水流流量。本申请通过动态的调整上行超声波信号和下行超声波信号对应的增益放大器的放大参数，实现对上行超声波信号和下行超声波信号的幅值匹配，从而提高水流流量的计量精度。量的计量精度。量的计量精度。
【技术实现步骤摘要】
超声水流流量的计量方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及超声波测量
，具体而言，涉及一种超声水流流量的计量方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]随着智能水表的发展，对水表计量的电子化和数字化需求越来越迫切。目前，传统的机械式水表通过机电转换将机械水表的计量数据转换为电子数据的方式，在当前的民用小口径水表领域还是主流的方式。纯电子式的电磁感应式和超声波技术存在着生产成本偏高、计量功耗大、计量精度比机械式水表相比没有明显优势的问题，在民用小口径水表领域的应用一直得不到大批量推广。
[0003]目前常用的超声波水表一般采用主控MCU+TDC的双计量芯片，通过检测超声波信号的过零信号来测量超声波上下行飞行时间差的方法进行超声波水流流量的计量，对上下行的两个超声波换能器的信号一致性要求比较高，需要两个超声波换能器配对使用，一旦出现两个超声波换能器的信号偏差较大的情况，就会导致水流流量的计量出现偏差。
技术实现思路
[0004]本申请实施例的目的在于提供一种超声水流流量的计量方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中因上下行两个换能器的信号幅值的差异导致水流流量的计量出现偏差的技术问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种超声水流流量的计量方法，包括：获取待测管道中的上行超声波信号和下行超声波信号；
[0006]根据所述上行超声波信号获取上行超声波信号的第一最大幅值；
[0007]根据所述下行超声波信号获取所述下行超声波信号的第二最大幅值；
[0008]对所述第一最大幅值和所述第二最大幅值进行匹配，以使所述第一最大幅值和所述第二最大幅值之间的偏差小于第一预设阈值，获得匹配后的上行超声波信号和匹配后的下行超声波信号；
[0009]根据所述匹配后的上行超声波信号和匹配后的下行超声波信号计算上下行超声波信号的飞行时间差；
[0010]根据所述飞行时间差获取所述待测管道中的水流流速；
[0011]获取所述待测管道中的水流温度；
[0012]根据所述水流流速和所述水流温度计算所述待测管道中的水流流量。
[0013]本申请实施例通过动态调整上行超声波信号和下行超声波信号的放大倍数，实现对两个超声波信号幅值的匹配，降低对换能器匹配性要求，避免因换能器和反射片老化、结垢等原因导致的计量性能下降，减小上行超声波信号和下行超声波信号幅值的差异，得到的飞行时间差更准确，从而提高水表运行过程中的计量精度。
[0014]进一步地，所述获取待测管道中的上行超声波信号和下行超声波信号，包括：
[0015]获取所述待测管道中调节所述上行超声波信号的增益放大器对应的第一初始参数；
[0016]获取所述待测管道的还原前的上行超声波信号，并根据所述第一初始参数对所述还原前的上行超声波信号对应的电信号进行放大，获得上行电信号；
[0017]获取所述待测管道中调节所述上行超声波信号的增益放大器对应的第二初始参数；
[0018]获取所述待测管道的还原前的下行超声波信号，并根据所述第二初始参数对所述还原前的下行超声波信号对应的电信号进行放大，获得下行电信号；
[0019]分别对所述上行电信号和所述下行电信号进行AD采集，获得所述上行电信号对应的所述上行超声波信号以及所述下行电信号对应的所述下行超声波信号。
[0020]在本申请实施例中，通过内部增益放大器对第一电信号和第二信号进行放大后，对第一电信号和第二电信号通过高速AD采集，获得还原后的超声波信号，提高了单次测量的精度，有效的改善信号噪声，提高了时差分辨率，同时具有数字滤波的效果。
[0021]进一步地，所述对所述第一最大幅值和所述第二最大幅值进行匹配，包括：
[0022]判断所述第一最大幅值与所述第二最大幅值的比值是否在第二预设阈值内；
[0023]若所述比值在第二预设阈值内，且所述第一最大幅值与所述第二最大幅值之间的差值大于所述第一预设阈值，则调整所述第一初始参数或第二初始参数，以使所述第一最大幅值与所述第二最大幅值相匹配。
[0024]在本申请实施例中，先判断第一最大幅值与所述第二最大幅值的比值是否在第二预设阈值内，对满足第二预设阈值内的上行超声波信号和下行超声波信号再进行匹配，可以避免对不符合要求的放大参数进行调整，提高水表的计量效率。
[0025]进一步地，所述调整所述第一初始参数或第二初始参数，包括：
[0026]若所述第一最大幅值大于所述第二最大幅值，则减小所述第一初始参数或增大所述第二初始参数，以使所述第一最大幅值和所述第二最大幅值之间的偏差小于所述第一预设阈值。
[0027]在本申请实施例中，通过比较上行超声波信号的最大幅值和下行最大超声波信号的最大幅值的差值，动态调整增益放大器的参数，对满足匹配要求的上行超声波信号和下行超声波信号进行相关计算，可以降低换能器的配对要求，保证飞行时间差的准确性。
[0028]进一步地，所述根据所述匹配后的上行超声波信号和所述匹配后的下行超声波信号计算飞行时间差，包括：
[0029]获取所述匹配后的上行超声波信号的飞行时间，获得第一飞行时间；
[0030]获取所述匹配后的下行超声波信号的飞行时间，获得第二飞行时间；
[0031]根据所述第一飞行时间和第二飞行时间获得所述飞行时间差。
[0032]在本申请实施例中，通过获取匹配后的上行超声波信号的飞行时间和下行超声波信号的飞行时间，计算得到的飞行时间差更加准确，以减少前期挑选换能器的步骤，提高了生产效率，同时降低换能器在挑选过程中出现不良品的比例。
[0033]进一步地，所述获取所述待测管道中的水流温度，包括：
[0034]获取水温探测器中第一电阻对充电电容充电到预设电压的时间，得到第一充电时间；其中，所述水温探测器设置在所述待测管道内，所述水温探测器包括所述第一电阻、所
述充电电容和第二电阻，所述第一电阻为标准电阻；
[0035]获取所述第二电阻对所述充电电容充电到所述预设电压的时间，得到第二充电时间；其中，第二电阻为热敏电阻或热电偶；
[0036]根据所述第一充电时间、所述第二充电时间和所述第一电阻的电阻值获得所述第二电阻的电阻值；
[0037]根据所述第二电阻的电阻值获得所述待测管道中的水流温度。
[0038]在本申请实施例中，通过电阻和电容组合测量充电电容的充电时间，从而计算出测管道中的水流温度，有效利用MCU内部低功耗比较器和计时器资源，降低水表的计量功耗，提高水流温度的计量精度。
[0039]进一步地，所述根据所述水流流速和所述水流温度计算所述待测管道中的水流流量，包括：
[0040]根据V
S
＝kV计算所述待测管道中心的水流线速度；其中，k为线面补偿系数，V为所述水流流速，V
S
为所述待测管道中心的水流线速度；
[0041]根据Q本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声水流流量的计量方法，其特征在于，包括：获取待测管道中的上行超声波信号和下行超声波信号；根据所述上行超声波信号获取所述上行超声波信号的第一最大幅值；根据所述下行超声波信号获取所述下行超声波信号的第二最大幅值；对所述第一最大幅值和所述第二最大幅值进行匹配，以使所述第一最大幅值和所述第二最大幅值之间的偏差小于第一预设阈值，获得匹配后的上行超声波信号和匹配后的下行超声波信号；根据所述匹配后的上行超声波信号和匹配后的下行超声波信号计算飞行时间差；根据所述飞行时间差获取所述水流流速；获取所述待测管道中的水流温度；根据所述水流流速和所述水流温度计算所述待测管道中的水流流量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待测管道中的上行超声波信号和下行超声波信号，包括：获取所述待测管道中调节所述上行超声波信号的增益放大器对应的第一初始参数；获取所述待测管道的还原前的上行超声波信号，并根据所述第一初始参数对所述还原前的上行超声波信号对应的电信号进行放大，获得上行电信号；获取所述待测管道中调节所述上行超声波信号的增益放大器对应的第二初始参数；获取所述待测管道的还原前的下行超声波信号，并根据所述第二初始参数对所述还原前的下行超声波信号对应的电信号进行放大，获得下行电信号；分别对所述上行电信号和所述下行电信号进行AD采集，获得所述上行电信号对应的所述上行超声波信号以及所述下行电信号对应的所述下行超声波信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一最大幅值和所述第二最大幅值进行匹配，包括：判断所述第一最大幅值与所述第二最大幅值的比值是否在第二预设阈值内；若所述比值在第二预设阈值内，且所述第一最大幅值与所述第二最大幅值之间的差值大于所述第一预设阈值，则调整所述第一初始参数或第二初始参数，以使所述第一最大幅值与所述第二最大幅值相匹配。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整所述第一初始参数或第二初始参数，包括：若所述第一最大幅值大于所述第二最大幅值，则减小所述第一初始参数或增大所述第二初始参数，以使所述第一最大幅值和所述第二最大幅值之间的偏差小于所述第一预设阈值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述匹配后的上行超声波信号和所述匹配后的下行超声波信号计算飞行时间差，包括：获取所述匹配后的上行超声波信号的飞行时间，获得第一飞行时间；获取所述匹配后的下行超声波信号的飞行时间，获得第二飞行时间；根据所述第一飞行时间和第二飞行时间获得所述飞行时间差。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：渠峻松，唐寅，张勋，谢松超，刘玲，
申请(专利权)人：武汉盛帆电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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