[发明专利]一种激波管测速传感器时间差确定方法

说明书

本发明公开了一种激波管测速传感器时间差确定方法，包括：采集安装在激波管上的不同位置处的多个测速传感器的输出曲线；对所述多个测速传感器的输出曲线进行归一化处理；对归一化后的各测速传感器的输出曲线截取上升沿部分进行函数拟合，得到关于时间和输出值的一系列拟合函数；对所述一系列拟合函数之间进行时间轴方向的平移逼近处理；对平移逼近处理后的每两条拟合函数进行差方和值计算，将差方和值最小的平移距离确定为相应的两个测速传感器之间的时间差。本发明能够实现测速传感器时间差的准确计算，提高速度测量结果的准确度。

技术领域

本发明属于计量测试领域，涉及一种激波管测速传感器时间差确定方法。

背景技术

随着科学技术的发展，动态压力测试与计量的需求越来越多。激波管是常见的一种动态压力校准装置，基于激波参数测量系统计算所形成的阶跃压力幅值等信息，校准频带宽、响应时间快的动态压力传感器。速度测量系统是激波参数测量系统的重要组成，也是影响阶跃压力测量结果不确定度的主要来源。根据速度计算公式，速度测量结果主要决定于测速传感器之间的距离和测速传感器对激波响应的时间差。

现有的测速传感器时间差计算方法是对测速传感器输出曲线设置固定阈值，在相同阈值时对各传感器响应时间作差值计算并取绝对值。由于传感器输出曲线容易受外界环境干扰导致不准确或失真，并且阈值设定具有随机性，选定单一阈值的随机误差很大，无法准确计算时间差，导致速度测量结果不准确，从而严重影响阶跃压力测量结果准确度和测量结果不确定度的评定。

发明内容

本发明的目的是提供一种激波管测速传感器时间差确定方法，能够实现测速传感器时间差的准确计算，提高速度测量结果的准确度。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种激波管测速传感器时间差确定方法，包括：采集安装在激波管上的不同位置处的多个测速传感器的输出曲线；对所述多个测速传感器的输出曲线进行归一化处理；对归一化后的各测速传感器的输出曲线截取上升沿部分进行函数拟合，得到关于时间和输出值的一系列拟合函数；对所述一系列拟合函数之间进行时间轴方向的平移逼近处理；对平移逼近处理后的每两条拟合函数进行差方和值计算，将差方和值最小的平移距离确定为相应的两个测速传感器之间的时间差。

优选地，所述对所述多个测速传感器的输出曲线进行归一化处理包括：对所述多个测速传感器的输出曲线分别求出上升沿的电压阶跃幅值，再用各测速传感器的输出曲线分别除以各自的电压阶跃幅值。

优选地，所述对归一化后的各测速传感器的输出曲线截取上升沿部分进行函数拟合包括：对归一化后的输出曲线的幅值的10％-90％部分进行截取，对截取部分进行函数拟合。

优选地，所述一系列拟合函数为函数方程组y_i＝f_i(x)，其中x为时间，y为输出值，i＝1～n，n为测速传感器的个数。

优选地，所述对所述一系列拟合函数之间进行时间轴方向的平移逼近处理包括：选取任意两条拟合函数y₁＝f₁(x)和y2＝f₂(x)；将函数y₂沿时间轴方向向函数y₁平移距离L，记为y′₂＝f′₂(x)。

优选地，所述对平移逼近处理后的每两条拟合函数进行差方和值计算，将差方和值最小的平移距离确定为相应的两个测速传感器之间的时间差包括：对函数y₁和、y′₂分别取反函数即和在定义域内任意选取s个点进行差方和计算，差方和将δ取值最小时的L作为函数y₁和y₂对应的两个测速传感器之间的时间差。

本发明实施例的激波管测速传感器时间差确定方法能够实现测速传感器时间差的准确计算，提高速度测量结果的准确度。

附图说明