一种适用于超声水表的激励信号调整方法与流程

本发明涉及流量计量，尤其涉及一种适用于超声水表的激励信号调整方法。

背景技术：

1、超声水表凭借着始动流量小、压损小、计量精度高等优点，广泛应用于流量测量领域。使用超声水表计量流量时，换能器接收信号的质量影响着渡越时间的计算准确性。现有技术中，若接收信号信噪比低，则会导致计量误差增大，甚至跳波的发生，另一方面，若接收信号的余振持续时间过长，则也会影响下一次信号的接收，因此接收信号质量的提升至关重要。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种适用于超声水表的激励信号调整方法，解决了接收信号信噪比不高、信号余振持续时间久，进而影响计量精度的问题，实现了流量的高精度计量。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

3、一种适用于超声水表的激励信号调整方法，包括以下步骤。

4、s1，超声水表切换到信号调整模式，换能器发送n个正相脉冲、n个反相脉冲。

5、记录换能器接收信号的平均值amean、最大值amax，提取信号单侧极值点的绝对值组成包络线，并将包络线进行平滑处理。

6、s2，从包络线第2个点开始，依次计算每两个点间的斜率k，寻找4个特征点：信号起振点、正相受迫振动结束点、反相受迫振动起始点、反相受迫振动结束点。

7、在找齐4个特征点后停止计算，输出并保存新序列；若计算结束都没有找齐4个特征点，则提示信号异常，执行步骤s1。

8、特征点判据：若ki,i-1≈0，ki,i-1＜ki+1,i，i对应的极值点与amean接近，则该点为信号起振点，点序号为1；若ki+1,i≈0，ki,i-1＞ki+1,i，i对应的极值点与amax接近，则该点为正相受迫振动结束点，点序号为j；若ki,i-1≈0，ki,i-1＞ki+1,i，i对应的极值点与amax接近，则该点为反相振动起始点，点序号为p；若ki+1,i≈0，ki,i-1＜ki+1,i，i对应的极值点与amean接近，则该点为反相受迫振动结束点，点序号为q。

9、其中i=2,3,……x，i为包络线上点序号，x为包络线上点的总数。

10、s3，若p-n的绝对值小于等于所设阈值，则此时令正相脉冲数量n=j，反相脉冲数量m=q-p；若p-n的绝对值大于所设阈值，则提示计数错误，跳回步骤s1。

11、s4，若m≥j，则提示超出调整范围，本次调整失败，终止本流程；若m＜j，则将超声水表切换为测试模式，收集超声水表的测量数据。

12、若此时测量数据满足预设精度要求，则信号调整结束；若不满足，令n=n，m=m+1，重新执行步骤s4。

13、s5，将最终确定的n、m写入超声水表，将测试模式设置为计量模式，进行流量计量。

14、优选地，所述步骤s1中n是根据超声水表的生产工艺确定的。

15、优选地，所述步骤s2中的x为信号长度与采样倍数的比值。

16、优选地，所述步骤s2中应满足1＜j＜p＜q。

17、优选地，所述步骤s3中所设阈值应根据信号的采样率及信噪比确定。

18、本发明的有益技术效果：通过提取信号极值点，并计算每两点间的斜率，定位特征点位置，量化确定了信号起振条件与信号余振的持续时间，通过改变正反相脉冲组合数量，确定激励信号序列，解决了接收信号信噪比不高、信号余振持续时间久，进而影响计量精度的问题，实现了高精度流量计量。

技术特征：

1.一种适用于超声水表的激励信号调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适用于超声水表的激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤s1中n是根据超声水表的生产工艺确定的。

3.根据权利要求1所述的一种适用于超声水表的激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤s2中的x为信号长度与采样倍数的比值。

4.根据权利要求1所述的一种适用于超声水表的激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤s2中应满足1＜j＜p＜q。

5.根据权利要求1所述的一种适用于超声水表的激励信号调整方法，其特征在于，所述步骤s3中所设阈值应根据信号的采样率及信噪比确定。

技术总结
本发明涉及流量计量技术领域，公开了一种适用于超声水表的激励信号调整方法，通过提取信号极值点，并计算每两点间的斜率，定位特征点位置，量化确定了信号起振条件与信号余振的持续时间，通过改变正反相脉冲组合数量，确定激励信号序列，解决了接收信号信噪比不高、信号余振持续时间久，进而影响计量精度的问题，实现了高精度流量计量。

技术研发人员：艾璐,杨金合,许浩然,沈华刚,范建华,陈维广,赵磊,王建华
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5