超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 二十六

在所有的超聲檢測領域都要考慮信號處理的問題，主要目的是提高信噪比，提高系統的抗干擾能力以及魯棒性。按照時域分析和頻域分析可以把超聲波流量計信號處理技術分為兩個范疇：時域上主要是各種過零檢測技術，而在頻域上主要是基于相關運算。在超聲波液體流量計設計中過零檢測技術己有非常成熟的應用，后來也延用到超聲波氣體流量測量的設計中。在氣體流量測量中，超聲波信號的脈沖波形很難保持穩定，因此在很多方面要有所改進，過零檢測技術被認為是超聲波脈沖波形定位的基本方法�，F在過零檢測方法也從最初的模擬器件實現轉為數字信號處理技術。實際操作時為了避免受到噪聲的影響，過零檢測一般需要和閾值法配合使用。當信號達到閾值之后，才啟動過零檢測的定位波形，但是由于實際應用中客觀存在著各種不確定因素，特別是當信號采集低信噪比的場合，對其獲取的時延數據精度如何是有爭論的，還沒有非常理想的波形可以用于分析和定位脈沖波形。鑒于閾值過零點檢測方法的不確定因素，有人提出采用自相關運算消噪算法來消除隨機噪聲信號，并且在小流量情況下如果不考慮數值截斷誤差因素，就可以獲得比直接用時差法更精確的測量結果。2000 年王智慧等人研究了相關流量計，得出使用相關算法不受流體性質以及流體聲速變化的影響，并且能顯著提高時間計量精度。

超聲波流量計