[发明专利]一种时差式超声波流量计接收信号波峰序列位置判定方法

说明书

本发明公开一种时差式超声波流量计接收信号波峰序列位置判定方法。静态时，通过峰值保持电路从小到大至最大波峰，依次采样接收信号的静态波峰幅值，通过静态波峰峰值计算出接收信号波峰归属区域，动态时，从接收信号首次达到阈值电压时起，通过峰值保持电路从小到大至最大波峰，依次采样接收信号的动态波峰峰值，通过动态波峰峰值计算出接收信号波峰序列位置判定标识，结合接收信号波峰序列位置判定标识与接收信号波峰归属区域，判断接收信号波峰序列位置。本发明获得首次达到阈值电压的波峰在接收信号中的序列位置，根据该序列位置信息，判断超声波传播时间值的正确性，避免将错误的时间数据用于流量计算，确保时差式超声波流量计的测量准确性。

技术领域

本发明涉及时差式超声波流量计，尤其是涉及一种时差式超声波流量计接收信号波峰序列位置判定方法。

背景技术

随着超声领域研究的不断深入与微电子技术的飞速发展，超声波流量计以其无压损、宽量程、高精度等优异性能和卓越表现在流量计量领域得以广泛应用，其中，时差式超声波流量计以其原理易于实现而得到了最为广泛的应用。

时差式超声波流量计通过测量超声波信号沿同一路径的顺逆流传播时间差来计算流体流量。在时差式超声波流量计测量技术中，超声波传播时间值的正确性是保障计量精度的一个重要因素。超声波传播时间值指的是超声波信号从一个传感器出发，经过管道内传输，被另一个传感器接收这一过程所需要的时间值。

目前市场上存在的时差式超声波流量计的主流计时方法是采用专用计时芯片进行超声波传播时间值测量，在激发传感器的同时计时芯片开始计时，随后微处理器输出一个阈值电压，当接收信号首次达到阈值电压时产生一个脉冲信号，计时芯片将该脉冲信号之后的第一个超声波接收信号过零点时间值作为超声波的传播时间值。

由此可知，在该计时方法中，接收信号首次达到阈值电压的位置对超声波传播时间值的测量至关重要。通过对首次达到阈值电压的波峰在接收信号中的序列位置判断，可以辅助判断得到的超声波传播时间值是否正确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时差式超声波流量计接收信号波峰序列位置判定方法，通过对静态下和动态下采样获得的接收信号波峰幅值的分析与计算，确定首次大于阈值电压的波峰在接收信号中的序列位置，以此判断测量得到的超声波传播时间值的正确性。

为达到上述目的，本发明采样的技术方案如下：

静态时，通过峰值保持电路从小到大直至最大波峰，依次采样接收信号的静态波峰幅值，通过静态波峰峰值计算出接收信号波峰归属区域，动态时，从接收信号首次达到阈值电压时起，通过峰值保持电路从小到大直至最大波峰，依次采样接收信号的动态波峰峰值，通过动态波峰峰值计算出接收信号波峰序列位置判定标识，结合接收信号波峰序列位置判定标识与接收信号波峰归属区域，判断接收信号波峰序列位置。

所述接收信号波峰序列位置判定标识L是指由正数第m个动态波峰峰值DA_m与倒数第n个动态波峰峰值DA’_n，要求：m与n之和小于等于动态时获得的波峰幅值总数，通过函数f计算获得的值，即L＝f(DA_m，DA’_n)。

所述接收信号波峰归属区域是指由第i个静态波峰峰值QA_i，i为1、2、…、j-1,与倒数第n个静态波峰峰值QA’_n，通过函数f计算获得的值来确定j-1个数值范围。

本发明具有的有益效果是：

本发明可以获得的首次达到阈值电压的波峰在接收信号中的序列位置，根据该序列位置信息，可以判断超声波传播时间值的正确性，避免将错误的时间数据用于流量计算，确保时差式超声波流量计的测量准确性。

附图说明

图1是本发明测量超声波接收信号波峰序列位置的原理框图。