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怎么确认超声波流量计中的飞翔时刻值

时间:2022-08-06 08:51:04 来源:华体会网页登录入口

  超声波凭仗其杰出的定向性、较强的穿透性和抗腐蚀才能,已广泛运用于工业范畴,例如超声波测距、超声波无损检测和超声波流量计等。超声波信号从发射器传输到接纳器的时刻界说为飞翔时刻(TOP)。TOP包含许多信息,例如TOP反映了间隔丈量和超声波流量计中的间隔和流量信息等等。因而,精确确认超声TOP是超声运用中的关键技能。据咱们所知,超声波流量计运用中的TOP测定办法一般可分为三类。

  第一类包含阈值检测办法。例如动态阈值办法、双阈值办法和可变比率阈值办法均被开发用于确认TOP。这些阈值办法是最简略的办法。可是,它们简单遭到噪声的搅扰。此外,这些用于TOP检测的办法是依据超声信号上升沿的崎岖特性。因而,它们的功能会遭到波形改变的影响。

  第二类包含各种相关办法。这些办法首要运用于雷达范畴,然后在1981年引进TOP测定。根本的相关办法核算两个接纳信号之间的相关函数,然后发生一个最大峰值,其间时移映射到两个信号之间的时刻差。后来,提出了更好的相关办法,例如依据调频鼓励的互相关、相位相关办法和正弦拟合技能的互相关等办法,将其运用于TOP确认。与阈值办法比较,相关办法受噪声的影响较小,但其精确性依然遭到采样率的约束。相关办法的另一个缺陷是难以依据不同的运用条件实时更新参阅波,然后导致TOP呈现误差检测。

  第三类包含依据波形拟合的TOP估量办法。在这些办法中,首要挑选合理的超声接纳信号经历模型,然后选用有用算法对接纳到的超声信号进行拟合以获取TOP。这些办法不只供给了很高的丈量精度,而且还供给了强壮的抗搅扰才能。但是,他们需求很多的核算,这需求高本钱的数字信号处理,并降低了实时功能。

  因而,本文在前人的基础上,提出了一种依据超声波信号崎岖的简便易行的飞翔时刻确认办法。此办法包含两部分,即寻觅超声信号开端检测(USO)的大致方位以及在多个取得的时刻值中确认TOP。在第一步中,将接纳到的信号分为多个段,而且依据标准化频率和能量的倍数将每个段识别为超声信号或噪声信号。经过剖析分类成果,能够确认USO的大致方位。在第二步中,能够依据USO与所取得的零穿插时刻值之间的联系,挑选固定的零穿插时刻值作为TOP。因为在分类过程中仅运用每个段内的信息,因而该办法对波形改变不灵敏。

  这项研讨提出的新办法与曾经树立的办法之间的不同之处在于,新提出的办法的检测到的TOP仅依赖于当时丈量中对超声信号的剖析,而不是依赖于从前办法的两次接连丈量中的信号,且功能将不受两次丈量之间波形类似度的约束,易于完成和适用于嵌入式体系等优势。

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