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”區分越明顯,但偽隨機信號的碼元長度越長,系統辨識的準確度越低,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時差法,信號周期增大.相關計算就可以在一個周期的時間內完成,可擴大流量計的測暈范圍。并且由偽隨機信號的理論可知,相關函數圖形具有尖銳的峰值特性,適合相關時差法流量計時問差的高精度測暈。
實驗表明:由于流量計的系統精度限制,一般流量測量不能超過30 m/s.在此范圍內,測量精度仍較高。
3結束語
將相關理論應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致的計算結果的分散性和不可重復性,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計特性。而輔以板性相關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時差法測量范圍小的缺點,同時由于其相關函數峰值尖銳,使相火函數峰值點確定更加精確,有助于提高測量精度。
實驗結果表明:采用極性相關法和偽隨機信弓的相關時差法超聲波測量系統結構簡單,成本較低,測量精度和可重復性滿足一般工業要求。
超聲波流量計