超聲波流量計同波信號的時差計算探討三

(c)超聲波流量計相關函數

為驗證極性相關算法在實際應用中的可行性，通過采集系統的波形，然后通過兩種相關算法對比，確定極性相關算法的可行性。在同一基準信號的情況下，隨機采樣20組裝載流速信息的信號，然后分別作相關計算。根據相關算法原理，僅分析兩相關函數峰值點位置的關系，不必關心相關函數及其峰值的大小。將傳統相關函數峰值點位置與極性相關函數峰值位置點列于圖5中，以對比兩種相關函數的重合度。橫坐標為20組數據組別，縱坐標為各組數據在若干個計算單位△處取得峰值，負號表示兩信號的滯后順序。

在隨機采樣的20組數據的相關函數對比中，極性相關算法的峰值點位置與傳統相關算法峰值點位置有18個點相同，在其余的兩個不重合點上，兩種相關算法的峰值點位置的差距僅為一個計算單位。由此可知，極性相關算法可以替代傳統相關算法應用在相關流量測量系統中。

2．2偽隨機信號

連續周期信號在相關函數運算時極易引起錯周期}1算，即相關處理獲得的渡越時間必須小于回波信號周期，當風速過大時，渡越時間超過同波信號周期時．則會丟失一個周期的時間。

因此采用普通周期信號發射要求氣體的流速變化率不能太大，制約了產品的應用范圍。而傳統的相關法流量測量中．噪聲信號為隨機信號，不會產生類似的限制。因此在相關時差法中常采用類似于隨機信號的偽隨機信號作為發射信號，具有良好的互相關件，可以避免上述情況的發生。

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