【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放射性核设施生产及处理设施，特别是一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法。
技术介绍
1、广泛应用于核电站、核设施的离子交换树脂经过离子交换后成为带有放射性的废树脂，在处理前需要将废树脂暂时贮存在废树脂槽。在废树脂进行贮存过程中，需分别对废树脂和水进行计量，以防止废树脂和水出现冒槽或失水板结的现象，防止其影响设施的放射性防护安全。
2、目前测量废树脂界面的测量装置采用机械或超声波的测量方式。采用超声波测量方式时，因弱信号的原因，常规的超声波信号通过放大电路和识别电路的方法处理，该方法会将测量噪声一同放大，导致废树脂界面的反馈信号也难于识别，不能准确快速的完成测量。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，用于解决现有技术中测量废树脂界面超声波测量反馈信号难于识别，不能准确快速完成测量的问题。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，该方法包括：
4、步骤一、对放射性废树脂界面超声波原始信号的特征进行提取、分析和处理；原始信号的特征进行提取、分析和处理具体步骤包括：
5、步骤1.1：对放射性废树脂界面超声波原始信号进行数据采集，并提取其特征信息；
6、步骤1.2：使用信号调理电路对原始信号进行比例缩放和滤波；
7、步骤二、使用高速adc电路对步骤一处理后的信号进行识别；
8、
9、步骤2.2：使用adc电路对通过检测的信号频率和连续脉冲个数进行检测；
10、步骤三、使用fpga芯片对adc电路数字化后的数字信号进行超声波信号识别；
11、步骤3.1：使用fpga芯片对数字信号幅值比较数值，从而识别超声波信号；
12、步骤3.2：使用fpga芯片测量数字信号的周期，数字信号与超声波信号周期进行比较，从而识别超声波信号；
13、步骤3.3：使用fpga芯片检测连续的数字信号脉冲个数，若连续检测到满足超声波幅值和周期的脉冲，识别为超声波信号；
14、步骤3.4：fpga芯片在识别出超声波发射信号和接收信号后，计算出发射信号和接收信号之间的时间信息，并发送给stm32芯片；
15、步骤4：使用stm32芯片计算出废树脂界面和水面之间的距离。
16、在一些实施例中，步骤1.1中特征信息包括：周期、连续脉冲数和脉冲信号幅值三个方面进行提取。
17、在一些实施例中，步骤3.2中使用fpga芯片的pll对系统时钟进行倍频，通过计时测量数字信号一个周期通过时钟周期数量，用数量乘以时钟周期得到数字信号周期。
18、在一些实施例中，步骤1.2的信号调理电路采用双通道bessel带通滤波电路，通过运算放大器实现对原始信号的比例缩放和带通滤波功能。
19、在一些实施例中，步骤2.1中adc电路检测处理后的信号幅值的阈值设置大于噪声的幅值。
20、在一些实施例中，adc电路选用采样速率为10msps的adc芯片。
21、在一些实施例中，fpga芯片为intel altera公司的cyclone 4fpga芯片。
22、在一些实施例中，步骤3.2中数字信号周期在10us范围区间时，则识别此信号符合超声波信号周期。
23、在一些实施例中，步骤3.4中使用fpga芯片的spi通信模块将时间信息传输给stm32芯片。
24、本专利技术有益效果：
25、本专利技术根据超声波信号的幅度、频率、连续脉冲数等特征对超声波信号进行识别，区分出超声波信号、干扰信号以及噪声信号，提高信号处理的稳定性以及抗干扰能力；通过超声波信号识别方法对超声波发射信号和接收信号进行准确、实时的识别，在fpga芯片内使用pll对时钟频率进行倍频得到高频时钟，使用高频时钟对超声信号的时间间隔进行计数来精确测量信号周期，最终将该计数值转化为时间数据，再进一步转化为距离数据，得以实现的高精度测量。
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1.一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤1.1中特征信息包括：周期、连续脉冲数和脉冲信号幅值三个方面进行提取。
3.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤3.2中使用所述FPGA芯片的PLL对系统时钟进行倍频，通过计时测量所述数字信号一个周期通过所述时钟周期数量，用所述数量乘以所述时钟周期得到所述数字信号周期。
4.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤1.2的信号调理电路采用双通道Bessel带通滤波电路，通过运算放大器实现对所述原始信号的比例缩放和带通滤波功能。
5.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤2.1中ADC电路检测所述处理后的信号幅值的阈值设置大于噪声的幅值。
6.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声
7.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述FPGA芯片为Intel Altera公司的Cyclone 4FPGA芯片。
8.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤3.2中所述数字信号周期在10us范围区间时，则识别此信号符合超声波信号周期。
9.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤3.4中使用所述FPGA芯片的SPI通信模块将时间信息传输给STM32芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤1.1中特征信息包括：周期、连续脉冲数和脉冲信号幅值三个方面进行提取。
3.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤3.2中使用所述fpga芯片的pll对系统时钟进行倍频，通过计时测量所述数字信号一个周期通过所述时钟周期数量，用所述数量乘以所述时钟周期得到所述数字信号周期。
4.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的超声波信号处理方法，其特征在于，所述步骤1.2的信号调理电路采用双通道bessel带通滤波电路，通过运算放大器实现对所述原始信号的比例缩放和带通滤波功能。
5.根据权利要求1所述的一种放射性树废脂界面测量装置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马一鸣，王棋超，齐箫，原上草，杨子华，周宇，余达万，周辰昊，明星，徐精卫，蒋哲凡，张家衡，严佳兵，高睿禧，
申请(专利权)人：中核核电运行管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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