基于ApFFT超声流量测量算法的研究

论文摘要

在超声波流量计中,流量测量的关键是超声波信号在流体中的传播时间,但由于在实际的时间测量中,接收信号的首波不能确定,引起脉冲计数不准确,从而导致时间测量不准的问题,针对这一问题,基于全相位快速傅里叶变换(All phase Fast Fourier Transform,ApFFT)的测相原理,提出半段相位差法以及双段相位差法。它们的基本思想是将时间的测量转换为对相位的测量,根据超声波流量计中正逆程信号传播的相位差与时间差的关系,确定时间差,从而推导出流量。在具体的试验中,当设置超声波流量计的基波频率为1 MHz、采样频率为12.5 MHz、采样点数为507点、A/D量化位数为11位时,分别采集超声波大流量数据、静态水数据、干扰数据、以及全波数据。因为采集的流量数据本身含有噪声,为了消除噪声对相位测量的影响,首先对采集的超声流量数据进行去噪处理,本设计的去噪法采用小波包系数置零去噪法。对于去噪后的各流量数据,分别采用数据延拓式相关法、ApFFT相位差法、半段相位差法以及双段相位差法计算它们各自的相位差,试验的结果表明提出的半段相位差法以及双段相位差法均能有效地减小相位差的测量误差,因此时间差的测量也更加准确,相比较而言,在分析去噪后的各流量数据时,双段相位差法的测相精度更高。图25幅;表9个;参58篇。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 许先凤

导师: 黄晓红,韩会杰

关键词: 时间差,相位差,半段相位差法,双段相位差法

来源: 华北理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 华北理工大学

分类号: O426

总页数: 66

文件大小: 1106K

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