超聲波流量計同波信號的時差計算探討五

超聲波流量計一般來說，碼元長度越大．接收信號輪廓線“l”、“0”區(qū)分越明顯，但偽隨機信號的碼元長度越長，系統(tǒng)辨識的準(zhǔn)確度越低，峰值越不容易判別。故一般采用碼元長度為15—25個周期來產(chǎn)生隨機信號。不同的換能器探頭須通過實驗確定其碼元長度。

表l是以碼元長度15個周期構(gòu)成的幾個偽隨機信號與一般周期信號的對照。由表1可知，采用偽隨機信號的相關(guān)時差法，信號周期增大．相關(guān)計算就可以在一個周期的時間內(nèi)完成，可擴大流量計的測暈范圍。并且由偽隨機信號的理論可知，相關(guān)函數(shù)圖形具有尖銳的峰值特性，適合相關(guān)時差法流量計時問差的高精度測暈。

實驗表明：由于流量計的系統(tǒng)精度限制，一般流量測量不能超過30 m／s．在此范圍內(nèi)，測量精度仍較高。

3結(jié)束語

將相關(guān)理論應(yīng)用于同波信號的時差計算，有效克服了以回波某一點值來計算時差導(dǎo)致的計算結(jié)果的分散性和不可重復(fù)性，解決了對同波精確定位要求高的問題，通過兩個回波信號全局最相似來計算時差具有更好的統(tǒng)計特性。而輔以板性相關(guān)算法能有效提高運算速度，降低控制器要求，滿足實時測量的要求。通過偽隨機信號克服了相關(guān)時差法測量范圍小的缺點，同時由于其相關(guān)函數(shù)峰值尖銳，使相火函數(shù)峰值點確定更加精確，有助于提高測量精度。

實驗結(jié)果表明：采用極性相關(guān)法和偽隨機信弓的相關(guān)時差法超聲波測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，測量精度和可重復(fù)性滿足一般工業(yè)要求。

超聲波流量計