一种特定波的识别方法技术

本发明专利技术公开了一种特定波的识别方法，涉及特定波的识别领域，解决了现有超声流量计中对波形的识别受到较多环境因素的影响，而导致容易产生偏差、不计量或过度计量的问题，现提出如下方案，其包括步骤1：首先使用发射驱动发射几个确定的正向波；步骤2：将发射驱动突然翻转180

【技术实现步骤摘要】
一种特定波的识别方法


[0001]本专利技术涉及特定波的识别领域，尤其涉及一种特定波的识别方法。

技术介绍

[0002]气体超声流量计在实际现场使用并不尽人意，无论是进口还是国产，都有计量出现异常计量的问题。究其原因，是由于实际现场的气体介质、温度、压力、流速等多个可变因素，引起超声波传播衰减变化多端，由此导致的接收信号幅值变化很大。接收波形会直接影响到超声波的飞行时间。由于信号的异常，轻则产生误差，重则导致不计量或过度计量。要实现稳定可靠的计量，就需要准确识别接收到信号的第一(或某个固定的)波。受功耗的限制，使得设计尤为困难。
[0003]通常，为了检测接收信号的强度会采用脉宽比测量的方法。但受超声波换能器的生产工艺的限制，脉宽比并不能真实地反映出信号的强弱，导致判断错误，严重时会失控。采用有效值检测的方法，虽然有效，但有效值测量芯片的耗电太大，也不能在电池供电的超声流量计里使用。
[0004]声波在气体中传播，信号幅度与介质、流速温度、压力有关。通常，为了抑制电路以及接收信号换能器的底噪，会设置一个门槛电压，如说明书附图1的A点所示。当接收信号幅值超过门槛电压A后的一个波视为第一波。但是，由于温度、压力、流速等的变化，使整个波形变大或缩小。这样一来，在同样的门槛电压下，可能会导致识别的第一个波提前或推后，如说明书附图2所示的信号幅度变小后，原来识别到的第一波在门槛下，推后一个波被识别为第一波。
[0005]在流量计里，波形误识别(不是同一个)，会导致“跳波(识别到别的波)”的问题。“跳波”的后果是产生偏差、不计量或过度计量。
[0006]目前，超声流量计在现场的不佳表现，使得应用有限，甚至不如涡轮、腰轮稳定。因此提出一种特定波的识别方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种特定波的识别方法，解决了现有超声流量计中对波形的识别受到较多环境因素的影响，而导致容易产生偏差、不计量或过度计量的问题。
[0008]参考说明书附图的1
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8，为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种特定波的识别方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：首先使用发射驱动发射几个确定的正向波的方波脉冲；
[0010]步骤2：将发射驱动突然翻转180
°
，而发射一个反向波，反向波使得正向波最高幅度后的某个最大幅度波受到反峰抑制；
[0011]步骤3：接收换能器将会收到被反向波抑制的正向波，使后续信号幅度突然变低；
[0012]步骤4：计算从发射突然反转180
°
驱动，到接收端最大幅度突然变低的这段时间即为飞行时间。
[0013]优选的，所述步骤2中还可以直接在接收正向波的一端直接设置一个反方向的发射驱动用以发射反向波。
[0014]优选的，所述步骤1中发射的正向波个数取决于能够使得最后发射的一个正向波的幅度能够到达最大或者在其之后的正向波的幅度能够趋于相同且稳定的处于高位。
[0015]优选的，所述步骤2将发射驱动翻转180
°
用于发射一个与正向波方向相对的反向波。
[0016]优选的，所述步骤2中反向波的发射时间为正向波的幅度能够到达最大或者在其之后的正向波的幅度能够趋于相同且稳定的处于高位。
[0017]优选的，所述步骤3中接收换能器的压电陶瓷在收到与反向波交汇并收到抑制的正向波后，其的压电陶瓷振动将会减弱。
[0018]与相关技术相比较，本专利技术提供的一种特定波的识别方法具有如下有益效果：
[0019]本专利技术提供一种特定波的识别方法，采用峰值识别法，可避免因介质、温度等导致的信号幅度变化。由于信号可能会出现多个相同幅值的最大值信号。采用相位反转驱动的方法，使接收波形第一个最大值后的波幅度降低，就可以找到唯一一个最大值(第一个)波。这样就能确保在信号变化时始终能识别到同一个(第一个最大值)波。只要识别是同一位置的波形，就可以做到计量准确，不过度计量和不计量。
[0020]使得本方法具有可以有效确定声波的飞行时间，进而避免在流量计里应用时因“跳波”产生的偏差、不计量或过度计量，而提高流量计的准确度，并有效降低环境因素影响而导致的误差。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的现有技术中接收波形图。
[0022]图2为本专利技术的现有技术中幅度降低推后的第一个波。
[0023]图3为本专利技术的发射电路图。
[0024]图4为本专利技术的鱼尾波图。
[0025]图5为本专利技术的接收到的鱼尾波图。
[0026]图6为本专利技术的反转驱动波形示意图。
[0027]图7为本专利技术的反转驱动波形图。
[0028]图8为本专利技术的接收电路图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1
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6，本专利技术提供一种技术方案：一种特定波的识别方法，包括以下步骤：
[0031]步骤1：首先使用发射驱动发射几个确定的正向波的方波脉冲；
[0032]步骤2：将发射驱动突然翻转180
°
，而发射一个反向波，反向波使得正向波最高幅度后的某个最大幅度波受到反峰抑制；
[0033]步骤3：接收换能器将会收到被反向波抑制的正向波，使后续信号幅度突然变低；
[0034]步骤4：计算从发射突然反转180
°
驱动，到接收端最大幅度突然变低的这段时间即为飞行时间。
[0035]步骤2中还可以直接在接收正向波的一端直接设置一个反方向的发射驱动用以发射反向波。
[0036]步骤1中发射的正向波个数取决于能够使得最后发射的一个正向波的幅度能够到达最大或者在其之后的正向波的幅度能够趋于相同且稳定的处于高位。
[0037]步骤2将发射驱动翻转180
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用于发射一个与正向波方向相对的反向波。
[0038]步骤2中反向波的发射时间为正向波的幅度能够到达最大或者在其之后的正向波的幅度能够趋于相同且稳定的处于高位。
[0039]步骤3中接收换能器的压电陶瓷在收到与反向波交汇并收到抑制的正向波后，其的压电陶瓷振动将会减弱。
[0040]本实施方式中：
[0041]发射电路如说明书附图3所示。C1、C2为滤波电容。C3为发射储能电容，发射超声波信号期间，提供足够的电流，减少对其它电路的干扰。R1为防爆限流电阻。Q1为发射脉冲驱动MOS管。TVS起到抑制尖峰与续流的作用。R2是限流电阻。R3是下拉电阻。T1为升压脉冲变压器。XT1既是发射，又是发射的收发一体的换能器。从IN端输方波脉冲。
[0042]超声波信号的接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特定波的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：首先使用发射驱动发射几个确定的正向波的方波脉冲；步骤2：将发射驱动突然翻转180
°
，而发射一个反向波，反向波使得正向波最高幅度后的某个最大幅度波受到反峰抑制；步骤3：接收换能器将会收到被反向波抑制的正向波，使后续信号幅度突然变低；步骤4：计算从发射突然反转180
°
驱动，到接收端最大幅度突然变低的这段时间即为飞行时间。2.根据权利要求4所述的一种特定波的识别方法，其特征在于，所述步骤2中还可以直接在接收正向波的一端直接设置一个反方向的发射驱动用以发射反向波。3.根据权利要求1或2所述的一种特定波的识别方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈帅兵，山有元，
申请(专利权)人：郑州华克智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：