摘(zhāi)要:針對(dui)氣體超(chāo)聲流量(liang)計 在測(cè)量中存(cún)在回波(bo)信号衰(shuai)減大、波(bō)形易受(shou)工況影(yǐng)響🈲的問(wèn)🎯題,提出(chu)了一種(zhǒng)基于精(jīng)度高時(shí)差的氣(qi)體超聲(sheng)流量測(cè)量方💋法(fa)。該方法(fa)首先通(tong)過相似(si)度評估(gū)回波信(xin)号,對回(huí)波信号(hao)特征點(diǎn)進行準(zhǔn)确定位(wei),進而獲(huo)🈲取飛行(háng)時間差(cha)的粗測(ce)量值,其(qí)🔞次選取(qǔ)特㊙️定回(huí)波波形(xing)進行互(hù)相關法(fa)計算獲(huo)得時差(cha)的細測(cè)量值,最(zui)後對兩(liang)次測量(liàng)結果相(xiàng)加得到(dào)精度高(gāo)時差,從(cóng)而實現(xiàn)精度高(gao)的流量(liàng)測🔴量。不(bu)同壓力(lì)下的聲(sheng)速測量(liàng)實驗表(biao)明該方(fāng)法在100kPa至(zhì)500kPa範圍内(nèi)可準确(que)測量🐕飛(fēi)行時間(jian)和時差(chà)。氣體流(liu)量計樣(yàng)機的流(liú)量🌂測量(liang)誤差小(xiao)于1%,重複(fu)性優于(yú)0.2%,并在大(da)流🐅量下(xia)與傳統(tong)阈值法(fǎ)相💘比具(jù)有更高(gao)的正确(què)率和更(geng)優的重(zhòng)複性。
　　氣(qi)體超聲(shēng)流量計(jì)以結構(gou)簡單、壓(yā)損低、精(jīng)度高、量(liang)程寬及(jí)易🌈于💋維(wéi)護等優(you)點，成爲(wèi)天然氣(qi)貿易中(zhōng)的重要(yao)⁉️流量儀(yi)表。目前(qián)🈲氣體超(chāo)聲流量(liàng)計測量(liang)方法多(duō)采用時(shi)差法，該(gāi)方法通(tōng)過超聲(shēng)波在管(guǎn)道内順(shun)、逆流傳(chuan)播的飛(fei)行時間(jiān)及聲速(su)🍓來計算(suàn)流量。飛(fei)行時間(jiān)測量常(cháng)采用曲(qǔ)線拟合(he)法、互相(xiang)關法和(hé)阈值法(fǎ),其中曲(qu)線拟🌈合(he)法計算(suan)過程比(bǐ)較複雜(za),而阈值(zhí)法與互(hu)相關法(fǎ)的理論(lun)成熟,被(bèi)廣泛應(ying)用于氣(qi)體超聲(shēng)流量測(ce)量中。阈(yù)值法通(tōng)過定位(wei)回波🚩信(xin)号的特(tè)征點來(lái)❤️測量飛(fēi)行時間(jiān),然而測(cè)量工況(kuàng)的變化(hua)會使特(te)征點定(dìng)位錯誤(wu),導緻測(cè)量結果(guǒ)誤差🥵偏(pian)大。對此(cǐ)基于回(hui)波信号(hao)峰值的(de)比例阈(yu)值法🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,該(gāi)方法通(tong)過回💃🏻波(bō)峰值調(diao)整阈值(zhi)來定💃🏻位(wèi)特💃🏻征點(dian)以求得(dé)時差。基(ji)于分段(duàn)流速的(de)可變阈(yù)值法,通(tong)過在✌️不(bu)同流速(sù)下設置(zhi)不同阈(yù)值對特(tè)征點進(jin)行定位(wèi)，進而求(qiu)得時差(cha)。基于回(hui)波極值(zhi)點的幅(fú)值對♻️阈(yù)值進行(háng)調節的(de)自适應(ying)阈值法(fǎ),該方法(fǎ)使用當(dāng)前工況(kuàng)下的回(hui)波極值(zhí)點對阈(yù)值進行(háng)修正,進(jin)而準确(què)定位特(te)征點位(wèi)置并得(dé)到時差(cha)。上述方(fāng)法均💋根(gen)據不同(tong)的工況(kuang)對阈值(zhí)進行調(diao)整,以提(ti)高時差(cha)測量精(jing)度,但面(miàn)對複雜(za)的測量(liang)環境仍(reng)存在局(jú)限性💯。互(hu)相關法(fǎ)通過将(jiāng)順、逆流(liu)回波🌐信(xìn)号進行(háng)互相關(guān)計算以(yǐ)得到時(shí)差值,可(kě)以解決(jué)由于波(bo)形變化(hua)引起的(de)特征點(diǎn)定位錯(cuo)誤問題(tí)。通過選(xuǎn)取各❌換(huàn)能器靜(jìng)态下的(de)回波信(xin)🤟号均值(zhí)作爲互(hù)相關計(ji)算的參(cān)考信号(hao)以提高(gao)測量♉結(jié)果的抗(kàng)幹擾能(néng)力。提出(chu)了使用(yong)實時動(dòng)态參考(kao)波形.進(jin)行互相(xiàng)關計算(suan)的方法(fa),有效解(jie)決了由(yóu)環境因(yīn)素導緻(zhì)相關性(xing)降低的(de)問題,然(ran)而以上(shàng)方法均(jun)存在💋計(ji)算量較(jiào)大的🈲問(wèn)題。
　　針對(duì)阈值法(fǎ)與互相(xiàng)關法存(cún)在的問(wèn)題,本文(wen)提出了(le)基于🏒相(xiàng)似度和(hé)互相關(guān)法的精(jing)度高時(shí)差測量(liàng)方法(TimeDifferenceMeasurementMethodbasedonSimi-larityandCross-correlation,TDM-SC)。該(gāi)方法通(tong)過回波(bo)相🈲似度(du)評估,實(shí)現特征(zhēng)點的正(zheng)确定位(wèi)，并結合(he)傳輸時(shí)差法與(yǔ)互😄相關(guan)法分别(bie)對時差(cha)進行粗(cū)、細兩次(cì)測量,以(yi)提高其(qi)測量精(jīng)度。
測量(liang)原理
1.1時(shi)差法基(ji)本原理(lǐ)
　　時差法(fǎ)超聲流(liu)量計的(de)測量原(yuan)理如圖(tú)1所示。超(chao)聲換能(neng)器A,B分👌别(bie)安🐪裝在(zai)流量計(jì)管道的(de)上下遊(you)位置,超(chao)聲波從(cong)A傳播到(dao)B爲順流(liú)🐇時間,超(chao)聲波從(cong)B傳播到(dào)A爲逆流(liu)時間，流(liú)㊙️體流量(liang)與順、逆(ni)🐆流時間(jiān)差，的關(guān)系如式(shì)(1)所示:
 
　　式(shì)中:Q是管(guǎn)道中氣(qì)體瞬時(shí)流量，D爲(wei)管道直(zhí)徑,△t是時(shi)差,C爲聲(sheng)🏃🏻速,α是信(xin)号傳播(bo)路徑與(yu)管道軸(zhóu)線的夾(jiá)角。由式(shì)(1)可知,時(shi)差測量(liang)👄精度将(jiang)直📧接影(ying)響氣體(ti)超聲流(liú)量計流(liú)量計算(suan)的精度(du)。
 
1.2時差測(ce)量方案(àn)
　　時差測(ce)量方法(fa)的原理(lǐ)如圖2所(suo)示。首先(xian)通過對(duì)采集🤞的(de)回波信(xin)号🔆與參(can)考信号(hào)進行相(xiang)似度計(jì)算,獲得(de)回波特(te)征點。其(qí)次通過(guo)特征點(diǎn)結合采(cǎi)樣頻率(lü)得到“粗(cū)”時差值(zhi)✏️;同時以(yi)🌏特征點(dian)🈲作爲起(qǐ)始點來(lai)選取特(te)定的🐇波(bo)形數據(ju),并将選(xuǎn)取♍波形(xing)進行上(shàng)采樣處(chù)理，通過(guò)互💁相關(guān)運算得(de)到“細”時(shí)差值,最(zuì)終獲得(dé)精✍️度高(gāo)時差測(ce)🤞量結果(guǒ)。
 
2基于相(xiang)似度的(de)特征點(dian)定位
　　由(you)于噪聲(shēng)幹擾和(hé)測量環(huán)境會使(shi)回波信(xìn)号的幅(fu)值發💰生(shēng)變💯化，最(zui)終導緻(zhi)回波信(xin)号起始(shi)點定位(wèi)錯誤。因(yīn)✍️此需在(zài)回🐪波信(xin)号上找(zhao)到❤️一個(ge)穩定的(de)特征點(diǎn)，如圖3所(suǒ)示。該特(tè)征點與(yu)回波起(qi)始點⚽之(zhi)間時間(jian)恒定,通(tōng)過特征(zheng)點結合(hé)采樣頻(pin)✏️率計算(suàn)得到順(shùn)、逆流的(de)兩個特(te)🐪征飛行(hang)時間Tcharacter,将(jiāng)兩者相(xiang)減可抵(di)消固定(dìng)時延,從(cóng)而得到(dao)傳播時(shí)間差㊙️值(zhí)。
 
　　目前廣(guǎng)泛使用(yòng)的特征(zheng)點定位(wei)方法是(shi)雙阈值(zhí)法,其⚽原(yuán)理如圖(tú)4所示。第(di)一阈值(zhi)線電壓(yā)值約爲(wei)0.35V,0V幅值線(xiàn)作爲第(dì)二阈值(zhi)用于定(dìng)位到過(guo)零采樣(yàng)點,即回(hui)波特征(zheng)🔱點。在不(bú)同流量(liang)或工況(kuàng)下,回波(bo)✨信号的(de)幅值特(te)性會發(fā)生變化(hua)。此時若(ruò)采用固(gù)定阈值(zhí)來确定(ding)回波信(xin)号💘特征(zhēng)點，會造(zao)🌐成飛行(háng)時間測(cè)量存在(zài)數個周(zhōu)期的誤(wù)差。如圖(tú)4所示，當(dang)環境壓(ya)力從500kPa變(bian)🚶化爲101kPa時(shi),原本通(tong)🚶過第一(yi)阈值定(dìng)位的第(dì)三個波(bo)形會錯(cuò)誤地定(dìng)位在第(dì)四個波(bo)形，上引(yǐn)起.測量(liang)🔴誤差。改(gai)進的阈(yu)值法結(jié)合不同(tong)的工況(kuàng)來對阈(yù)值進行(háng)調整,然(rán)🐇而在複(fu)雜的測(cè)量環境(jing)下，這些(xie)方法依(yī)♉然存在(zài)👌一定局(ju)限性。
 
　　針(zhen)對以上(shang)問題，本(běn)文采用(yòng)基于相(xiàng)似度的(de)回波特(te)征點定(dìng)位方🈚法(fa)來獲取(qu)特征點(diǎn)。首先通(tong)過0V幅值(zhi)線獲得(dé)回波✊信(xìn)号❄️的多(duō)個過零(ling)采樣點(dian)，以作爲(wei)“備選”特(te)征點，即(ji)圖5方框(kuang)内采✌️樣(yang)點。随後(hou)将采集(jí)得到的(de)回波信(xìn)号🐅峰值(zhí)電壓與(yu)标準工(gong)況下的(de)峰值電(diàn)壓進行(háng)相似度(du)計算,從(cóng)而正确(què)定位到(dào)回波特(tè)征點。
 
　　回(hui)波信号(hao)相似度(du)評估選(xuǎn)擇标準(zhun)工況下(xià)的參考(kao)回波信(xin)号☀️I和實(shí)測回波(bō)信号J作(zuo)爲相似(sì)估計對(dui)象。參考(kao)信号第(dì)2,3,4峰值電(dian)壓值與(yu)實測信(xìn)号各個(gè)峰值電(diàn)壓值xi,xj爲(wei)特征參(can)數,參數(shu)數量n取(qu)3。通過計(ji)算,選取(qu)與參考(kǎo)回波信(xin)号歐氏(shì)距離最(zuì)小的一(yi)組🐕實測(cè)回波信(xin)号峰值(zhí),即實際(jì)回波信(xìn)号的第(di)2,3,4波峰值(zhi),将特征(zheng)點準确(que)定位到(dao)實際回(hui)波🏃‍♀️信号(hao)第2波後(hòu)的過零(líng)點,即圖(tú)5中點P2。
3精(jing)度高時(shi)差的測(cè)量
3.1粗時(shi)差測量(liang)
　　激勵信(xìn)号驅動(dòng)超聲換(huan)能器發(fā)射聲波(bō)後,采樣(yàng)電路開(kāi)始進行(hang)回波信(xìn)号采集(ji)。超聲波(bō)順、逆流(liú)傳播的(de)飛行時(shi)間tui和tdi通(tōng)過其對(dui)應采🈚樣(yang)點數n與(yu)采樣間(jian)隔T的乘(chéng)⛱️積表示(shì)✨,求得粗(cu)時差值(zhi),計算如(ru)式(3)所示(shi):
 
　　式中:n1和(he)n2分别爲(wei)順、逆流(liu)下回波(bō)信号特(te)征點對(dui)應的💋采(cai)樣點數(shu)。
3.2細時差(chà)測量
3.2.1波(bō)形選取(qu)與上采(cai)樣處理(lǐ)
　　針對互(hu)相關計(ji)算過程(cheng)中運算(suàn)量較大(da)的問題(ti),選擇回(hui)波信☔号(hào)特征點(diǎn)後三個(ge)周期的(de)采樣點(dian)作爲待(dai)處理數(shù)據以降(jiàng)低運算(suan)量。具體(ti)信号如(ru)圖6虛線(xiàn)方框内(nei)點所示(shì)。
 
　　對選取(qǔ)信号進(jìn)行上采(cai)樣處理(lǐ)來提高(gao)采樣率(lü)。上采樣(yang)處理包(bao)括數據(jù)的插值(zhí)和低通(tōng)濾波兩(liǎng)個步驟(zhòu)。首先将(jiang)采集😘到(dao)的數據(ju)量爲N的(de)原始信(xìn)号x[n]中每(mei)兩個采(cai)樣點之(zhī)間插人(rén)L-1個零值(zhí)🔆得到信(xin)号xu[n],如式(shì)(4)所示:
 
　　爲(wèi)了更好(hǎo)地觀察(chá)信号處(chu)理前後(hou)的頻率(lü)特性,通(tōng)過💃式(5)、式(shì)(6)将信🔱号(hao)x[n]、xu[n]轉移到(dào)頻域,如(ru)式(7)所示(shì),并得到(dao)幅度譜(pǔ)圖,如圖(tu)7(a)、圖🐉7(b)所示(shì)。
 
　　對于因(yīn)子爲L的(de)插零擴(kuò)展,相較(jiao)于圖7(a),插(chā)值後的(de)信号☀️在(zài)基帶_上(shang)有L-1個額(é)外的原(yuán)信号譜(pǔ)鏡像産(chan)生。随後(hòu)通過低(di)通濾波(bo)濾除這(zhe)L-1個鏡💋像(xiang),等同于(yu)将内插(cha)樣本值(zhi)💞“填入”到(dào)xu[n]中的零(líng)樣本，上(shàng)，實現原(yuán)采集信(xin)号x[n]的上(shang)采樣處(chù)理。
設計(jì)的低通(tong)濾波器(qì)的頻域(yu)表達爲(wei)式(8):
 
 
　　當C=L時(shi)滿足零(líng)初始條(tiáo)件,濾波(bo)器的頻(pín)域表達(da)如式(10)所(suo)♻️示:
 
　　采樣(yàng)信号x[n]與(yǔ)經過L=20進(jìn)行上采(cǎi)樣處理(li)後信号(hao)xu[n]的數據(jù)🈲與幅度(du)譜圖如(rú)圖8(a)和圖(tú)8(b)所示,結(jié)果表明(míng)上采樣(yang)處理⚽後(hou)的信号(hao)采樣率(lü)增大了(le)20倍,同時(shi)處理後(hou)的數據(jù)曲線光(guāng)滑,證明(ming)上采樣(yang)處理符(fu)合🏃預期(qi)效果。
 
3.2.2互(hu)相關計(ji)算
　　将順(shùn)、逆流回(hui)波信号(hao)的原始(shi)采樣數(shu)據進行(hang)上采樣(yàng)🈲處理得(de)到xu(n)、yu(n)後,通(tong)過離散(sàn)互相關(guān)運算式(shi)(11)得到互(hu)相關函(hán)數♊Rxy(m):
 
　　式中(zhong):m=(-N+1,N-1),N爲回波(bō)數據的(de)信号長(zhang)度。如圖(tú)9所示，互(hù)相關函(han)數Rxy(m)的峰(fēng)值B所對(duì)應的時(shí)間值即(jí)爲兩信(xin)号時差(chà)。爲了進(jìn)一🚶步提(ti)高時差(chà)精度,選(xuǎn)🧡取互相(xiàng)關函數(shu)Rxy(m)中峰值(zhi)處的三(sān)個最高(gāo)點A、B、C進行(háng)曲線拟(ni)合🌈以得(de)到🔴更精(jing)确的峰(feng)值D(max，ymax)。
通過(guò)式(12)得到(dào)xmax對應的(de)細時差(chà)值△tcorr，其中(zhong)T爲采樣(yàng)間隔。
 
4系(xì)統實現(xiàn)
4.1硬件設(shè)計
　　采用(yong)MSP430F6638芯片作(zuo)爲核心(xin)控制單(dan)元,負責(zé)整個測(cè)量過程(chéng)☔中時序(xu)和✍️所🔞屬(shu)電路的(de)控制。FPGA模(mó)塊用以(yi)産生驅(qū)動電路(lù)的觸發(fa)脈沖以(yi)及對采(cai)樣數據(jù)進行實(shi)時獲取(qu)與存儲(chu),如圖10所(suǒ)示。包括(kuò)兩路激(jī)勵🥵電路(lù)、切換接(jiē)收電路(lù)、回波信(xìn)号♊處理(lǐ)電路(濾(lǜ)波放大(da)電路、回(huí)波到達(da)電路、峰(feng)值檢測(cè)電路)和(he)信号采(cǎi)樣電路(lu)等。激勵(li)電路将(jiāng)觸發脈(mò)沖進行(hang)推挽放(fàng)大後輸(shū)人到超(chao)聲波換(huan)能🌈器并(bìng)使其發(fā)射超聲(sheng)波。回波(bō)信🏃🏻‍♂️号接(jiē)收後經(jīng)過回波(bo)到達探(tàn)🌐測電路(lu)産生一(yī)個回波(bō)到達信(xin)号再☁️輸(shū)入到單(dān)片☀️機。MSP430單(dan)片機通(tong)過内部(bu)AD對經過(guò)峰值檢(jian)測電路(lu)的回波(bō)信号進(jin)行采集(jí),獲得回(huí)波㊙️的最(zuì)大峰值(zhí)。放大後(hou)的回波(bo)信号由(you)FPGA配合高(gao)速AD以及(ji)RAM進行模(mo)數轉換(huan)和數據(jù)存🤟儲,采(cai)🛀集到的(de)數據通(tong)過485通信(xìn)電路傳(chuan)輸到計(ji)算機進(jìn)行數據(jù)處🙇🏻理。
 
　　電(dian)路采用(yong)的超聲(sheng)換能器(qì)中心頻(pin)率爲200kHz,驅(qū)動信号(hào)幅值爲(wei)20V。采樣電(diàn)路中高(gāo)速采集(jí)芯片選(xuǎn)用AD9237-40,采樣(yang)頻率設(shè)定爲5MHz。
4.2軟(ruǎn)件設計(jì)
　　軟件設(she)計包含(han)MSP430程序和(hé)MATLAB程序兩(liǎng)個部分(fèn)，如圖11所(suǒ)示。
 
　　MSP430程序(xù)流程如(ru)下所述(shu)。系統初(chū)上電後(hòu),MSP430F6638将對I0口(kǒu)、定時器(qì)及FPGA模🚶‍♀️塊(kuài)🏃‍♀️等各.個(gè)參數進(jìn)行初始(shǐ)化并進(jin)人低功(gōng)耗模式(shì)。定時器(qì)達到0.5s時(shí),微💁處理(li)器控制(zhì)FPGA芯片産(chǎn)生激勵(li)信号輸(shu)人到指(zhi)定🌐的發(fā)射換能(néng)器中。當(dāng)單片機(ji)接收到(dao)回波到(dào)達信号(hao)後，,微控(kòng)制器使(shi)能FPGA對處(chu)理後的(de)回波信(xìn)号進行(hang)采🐅樣并(bìng)存儲在(zai)FPGA的RAM中,同(tong)時開啓(qi)單片機(ji)内部AD對(duì)回波最(zui)大峰值(zhi)電壓進(jin)行采集(ji)。随後，通(tong)過上位(wei)機通訊(xùn)将采集(ji)到✌️的回(hui)波數據(jù)傳輸到(dào)MATLAB程序。MATLAB程(cheng)序首先(xiān)根據回(huí)波相似(sì)度計算(suan)定位到(dao)回波信(xin)号的特(te)征❗點，其(qí)次以特(te)征點爲(wèi)基礎結(jie)合采樣(yàng)頻率和(hé)互相關(guān)法得到(dào)精度高(gao)的飛行(háng)時間差(chà)以及實(shí)時聲速(su)值，利🍉用(yòng)時差法(fa)計算式(shì)(1)得到瞬(shùn)時流量(liàng)值。
5實驗(yàn)驗證
　　爲(wèi)評估方(fang)法法的(de)有效性(xìng)，采用壓(yā)力實驗(yan)驗證時(shí)間✔️差👣測(ce)量的穩(wen)定性,進(jìn)而通過(guo)流量實(shi)驗驗證(zheng)整體算(suan)法的精(jīng)度。
5.1壓力(li)實驗研(yán)究
　　裝置(zhì)如圖12所(suo)示,包括(kuo)氮氣鋼(gang)瓶和密(mi)封管路(lù)裝置等(děng)。選擇101kPa、200kPa、300kPa、400kPa及(ji)500kPa五個✏️壓(yā)力點進(jin)行相關(guān)的壓力(li)。
 
　　采用本(běn)文的信(xìn)号處理(lǐ)方法和(he)基于TDC-GP22測(ce)量模塊(kuài)的傳㊙️統(tǒng)雙阈值(zhí)法時差(cha)測量方(fang)法(TimeDifferenceMeasurementMethodbasedonTDC-GP22ModuleofDoubleThresholdMethod，TDM-DT)進行(háng)對比。由(yóu)于在測(ce)量🚩過程(cheng)中時差(cha)值難以(yi)直觀表(biao)示,而聲(shēng)速測量(liàng)與時差(cha)測量均(jun1)以飛行(hang)時間爲(wei)基礎,因(yin)此在各(ge)🐉個壓力(li)下比較(jiào)兩種方(fang)法測量(liang)得到的(de)聲速值(zhi)與理論(lun)聲速值(zhí)來間接(jiē)驗證測(cè)🐇量的穩(wěn)定性，結(jié)果如表(biǎo)1所示。
 
　　由(yóu)表1可知(zhī),使用基(jī)于回波(bo)相似度(du)進行特(tè)征點定(ding)位的方(fang)法測得(dé)🐕的5個壓(yā)力試驗(yàn)點下聲(shēng)速值均(jun1)與理論(lùn)聲速吻(wěn)合,最大(dà)誤差僅(jǐn)爲-0.13m/s。而傳(chuan)統雙阈(yu)值法計(jì)算得到(dao)的聲👨‍❤️‍👨速(su)在101.9kPa、203.2kPa及💁305.5kPa下(xia)與理論(lùn)聲速吻(wen)合，但在(zai)405.2kPa壓力下(xià)與理論(lun)聲速産(chǎn)生明顯(xiǎn)偏差,與(yu)此同時(shí)壓力越(yuè)大,偏差(cha)數值越(yue)大。而在(zài)509.5kPa下,聲速(sù)測量值(zhí)與理論(lùn)聲速差(cha)值高達(da)7.89m/s。實驗結(jie)果證明(ming)基于回(huí)波相似(sì)度的特(tè)征點定(ding)位信号(hao)處理方(fāng)法能在(zai)不同壓(yā)力下實(shí)現飛行(hang)時間差(chà)測量的(de)正确率(lǜ)。
5.2流量實(shí)驗研究(jiu)
　　選用圖(tú)13所示精(jīng)度等級(jí)爲0.25級的(de)LQB-1000臨界流(liu)文丘裏(li)音速噴(pēn)嘴校準(zhun)裝置,采(cǎi)用管徑(jing)爲50mm的氣(qì)體超聲(sheng)流量測(ce)量系統(tǒng)樣機，流(liú)量範圍(wei)爲2m'/h~160m'/h。根⭐據(jù)超聲流(liu)量計檢(jiǎn)定規程(chéng)《JJG1030-2007超聲流(liu)量計》,選(xuan)擇分界(jie)流量點(dian)💘爲16m2/h。各個(ge)流量檢(jian)定點爲(wei)Qmin、Qt、0.25Qmax、0.4Qmax、0.7Qmax,和Qmax，每個(ge)流量點(dian)測量90s。将(jiang)測量得(dé)到的流(liú)✨量值和(he)标準裝(zhuāng)置的平(píng)均流量(liàng)值進行(háng)比較,計(ji)算🏃‍♂️誤差(chà)并進行(hang)✊三次實(shí)驗來得(de)到重複(fú)性。基于(yú)TDM-SC與TDM-DT兩種(zhong)方法的(de)測量結(jié)果如表(biao)2所示。
 
　　表(biǎo)2數據表(biǎo)明，基于(yu)TDM-SC的氣體(tǐ)超聲流(liu)量測量(liàng)系統測(cè)量誤差(cha)小于1%,重(zhong)複性優(you)于0.2%,符合(he)一級表(biao)的要求(qiu)。同時在(zài)大流🛀🏻量(liàng)下,方法(fa)依然能(néng)保持低(dī)于1%的測(cè)量誤差(cha)和良好(hǎo)的重複(fú)性。
 
6結論(lun)
　　提出了(le)基于精(jīng)度高時(shi)差的氣(qi)體超聲(sheng)流量測(ce)量方法(fǎ),該方🥰法(fa)通過回(hui)波相似(si)度評估(gū)對回波(bō)特征點(diǎn)進行準(zhǔn)确定位(wei),在特征(zhēng)點基🙇‍♀️礎(chǔ)上結合(hé)傳輸時(shí)間法與(yu)☎️互相關(guan)法對時(shi)差進行(háng)粗、細兩(liǎng)次測量(liàng)以得到(dào)準确的(de)時差值(zhí)，最終實(shí)現精度(du)高的流(liu)量測量(liang)。　結果表(biǎo)明🌏,該方(fang)法在100kPa至(zhì)500kPa的壓力(lì)下能對(dui)時差進(jin)行準确(que)測量。系(xi)統樣機(ji)的流量(liàng)測量精(jing)度滿足(zú)1級精度(dù)的要求(qiu),并在大(da)流量下(xià)測量誤(wù)🥰差和重(zhòng)複性優(you)于傳統(tǒng)雙阈值(zhí)法。

本文(wén)來源于(yu)網絡,如(rú)有侵權(quán)聯系即(jí)删除！