超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 八十一

本文研究基于數字極性相關算法的超聲波信號識別技術，它是一種適用在二次

儀表的單片機與嵌入式系統中容易實現的超聲波信號識別方法，實時性好，且計算量大大減小。

4.2.1 互相關測量原理

相關法測量技術對弱信號的提取或進行噪聲濾波已趨于成熟應用，在物體的移

動速度、兩相流的流速或流量測量中是一種較好的方法。

在超聲波氣體流量計中，超聲回波信號有三個重要特點：

（1）相近性，超聲回波信號不同周期的波形相近；

（2）相關性，隨著每一對超聲波換能器距離的變化或者氣體流速的變化，超聲

回波信號只有強弱的變化，不同回波信號之間是密切相關的；

（3）窄帶性，因為超聲波回波信號是以超聲波換能器諧振頻率為主頻的衰減振

蕩信號，所以信號的頻率主要分布在以換能器的諧振頻率為中心的一個較窄的頻域上。

0 φ 為相位角； m 為超聲波換能器的類型參數；u 為回波包絡模數。作為一個典型的超聲回波，取m = 2和u = 3.6×10−3。

超聲波流量計