基于小波包去噪与LSTM的超声飞渡时间测量方法

超声流量计通常采用时差法进行流量测量,但面对锅炉等环境噪声较强的复杂环境,传统的阈值法和互相关法等方法的流量测量精度会受到极大影响。提出一种基于小波包去噪与LSTM的超声飞渡时间测量方法,利用实际锅炉换热管道中采集到的超声信号数据开展实验,结果表明文章所提测量模型相较于传统的GCC、QCC等算法,在超声飞渡时间测量准确率方面提高了20.03%以上,平均绝对误差方面至少降低了0.1860,均方根误差方面至少降低了0.2829,提高了锅炉管道流量的测量精度。

基于高速通信的超声波流量传感器

为了解决传统机械式流量计工作效率低、精度不高,且无法进行实时数据传输的问题,设计了一种基于高速通信的超声波流量传感器。介绍了超声波流量传感器的原理,分析了系统结构。应用表明,超声波流量传感器的计量精度在高于1.5级,连续工作时的重复计量偏差在0.08%以内,数据在高速传输时的丢包率不高于0.8%。通过设计,实现了流量传感器的智能化应用。

一种时差法超声流量计的设计

研究使用超声波技术实现流量的测量,该技术具有非侵入性、精准度高的优点。设计中采用了AT89系列单片机作为控制核心,利用其定时器和IO口的特点实现了时间测量和信号处理。通过接收超声波传感器发送的脉冲信号,并利用计数器功能计算流过物体的时间和距离,从而得到流量值。选择了高灵敏度的超声波传感器,并设计了放大电路和滤波电路,以确保接收到的信号稳定和准确。通过单片机的计算,对传感器接收到的信号进行实时处理,并输出流量计算结果。通过测量验证,该电缆设计具有较高的测量精度和稳定性。

基于能量变化率的气体超声波流量计信号处理方法

针对气体超声流量计信号处理中不易找到稳定的测量特征点的问题,提出了一种基于能量变化率的过零检测信号处理方法,以及最优阈值参数的选取方法。基于能量变化率的过零检测信号处理方法首先求取能量变化率曲线上的关键阈值点,然后回溯到原始波形信号上,找到对应的过零点,并以此作为信号的稳定特征点,进而求得信号的传播时间及气体流量。在以FPGA和DSP为核心的气体超声流量计信号处理系统上实时实现了算法,并进行标定实验,实验结果验证了方法的有效性。

超声波流量计的高精度测量技术

本文研究了时差法超声波流量计传播时间的测量技术 ,采用高性能的复杂可编程逻辑器件 (CPL D)代替分立器件 ,以提高系统的稳定性和可靠性 ;利用超声波信号的自动增益控制 (AGC)和复杂的逻辑控制实现信号的精确测量 ;利用逻辑分析实现倍频 ,使计数器的计数频率达到 16 0 MHz;通过软件和硬件方法实现传播时间范围控制和可靠性检验。实验结果表明 ,超声波传播时间误差在 7纳秒以内 ,达到了设计要求。

基于可变阈值和过零检测的四声道气体超声波流量变送器

针对四声道气体超声波流量计,提出基于可变阈值和过零检测的数字信号处理方法,快速、准确定位回波信号,提高系统抗干扰能力。设计了集中采集-集中处理数据的工作模式和双发双收的收发方式,采用FPGA和DSP双核架构,研制了四声道气体超声波流量变送器。利用FPGA擅长并行处理和复杂逻辑控制的优势,实现换能器双发双收、高速DAC和ADC的驱动控制以及数据存储,完成信号的集中采集;利用DSP擅长数字信号处理的优势,实时实现数字信号处理方法,完成信号的集中处理。气体流量标定实验结果表明:研制的四声道气体超声波流量计满足0. 5级精度相关技术指标的要求。

液体流量仪表在线校准方法研究

针对液体流量仪表无法离线送检的情况,利用便携式超声流量计准确度高、安装方便的特点,提出一种基于使用中检验思想的液体流量仪表在线校准方法。重点介绍了便携式超声流量计用于液体流量仪表在线校准的技术要求、测量过程和计算方法,并结合实例对该方法进行了分析和验证。最后指出该方法可以为液体流量仪表在线检测提供解决办法,从而为液体流量仪表的在线量值溯源提供了一条可参考的途径。

时差法超声波流量计的研究

研究了时差法超声波流量计的测量原理及多声路测量原理，分析了实现高精度测量的设计方法；介绍了流量计系统的硬件组成原理和实现方法，以及软件功能和软件流程设计；采用高性能的复杂可编程逻辑器件（CPLD）代替分立器件实现高精度计时和复杂的逻辑控制，以提高系统的稳定性和可靠性；利用超声波信号的自动增益控制（AGC）和逻辑分析实现高精度测量；通过软件和硬件方法实现传播时间范围控制和可靠性检验。实验结果及精度分析表明，本文研制的超声波流量计达到了设计要求。

数字超声波信号中有色噪声的自适应滤波

针对测试环境中常存在的超声波频段的有色干扰噪声,设计了一种基于横向滤波器和最小均方误差自适应滤波算法的自适应对消器结构,并提出了固定步长和自适应步长相结合的自适应滤波算法流程。该方法增设了一个接收环境噪声的专用探头来自动跟踪噪声特性的改变,无需手动设置自适应滤波器参数和期望信号。通过自适应步长调整算法与固定步长方法结合,该方法能够在实现良好滤波效果的同时兼顾快速跟踪环境的变化。实验表明,提出的方法可以有效滤除目标超声波信号频带之外频率点处的有色干扰噪声,信噪比改善幅度可达16dB;时间复杂度为O(n),可实现实时处理。本文方法可以在无人工干预下自动、实时、有效地滤除与超声波信号频率接近的有色干扰噪声,已被成功地应用于气体超声波流量测量中。

基于CPLD的超声波流量计系统的研制

近年来 ,超声波作为一项较新的技术应用越来越广泛。本文采用复杂可编程逻辑器件 CPL D研制出一种用时差法来测量流量等数据的高精度超声波流量计系统 ,实验证明其工作稳定 ,精度高。

模糊控制在大型风力发电机控制中的应用

介绍一种用来控制变桨距大型风力发电机组的模糊控制器。具体介绍了模糊控制算法设计、基本模糊查询表的建立。给出了采用模糊控制的风力发电机控制系统模型结构图。仿真结果表明 ,不论是跟随性能还是抗干扰性能 ,采用模糊控制比用PID控制效果好 ,能克服被控系统模型参数变化和非线性等不确定因素 ,鲁棒性强 ,稳态精度高。

多功能超声流量检测系统的研制

介绍了多功能超声流量检测系统的检测原理、硬件结构 ,分析了检测电路和双MCU数据交换 ,给出了软件设计流程图和抗干扰措施 ,并讨论了超声流量检测误差的主要来源。系统具有实时的流量测量、键盘控制、LCD显示、微型打印及与上位机的数据通信等功能 ,在实际应用中取得了很好的效果。

一种提升时差法超声波流量计精度的方法

应用时差法测量原理设计的超声波流量计,计时的准确度直接影响流量计计量精度.采用53H的改进算法能有效剔除由混响、电磁干扰等引起的误差计量,实验仿真和在硬件上的实际应用,证明该算法是有效的.

利用CFD获取超声流量计截面速度分布

通过 CFD技术在超声波流量计设计过程中的引入 ,为流量系数的获取提供了新的途径 .通过对特定管道的理论计算表明 ,采用 CFD技术获取的管道内部流型完全可以与试验数据吻合 。

数字式超声波气体流量计的信号处理及改进

利用超声波测量气体流量具有非接触、安全、精确度高等优点。介绍了基于DSP的超声波气体流量计的工作原理及硬件设计框架;针对其接收信号弱、工作环境噪声强的特点采用相关法分析,并分别从时域和频域阐述了相关法的原理和算法;在保证精度的前提下提出了算法改进措施以提高其实时性,并给出了板上调试的具体实例;首次提出利用回波法求基准波的方法;针对不同系统的要求提出了三种提高精度的措施。以上方法成功应用于仪表设计中。

夹钳式超声相关流量计及其在液/固两相流测量中的应用

本文叙述了一种可应用于液/固两相流的夹钳式脉冲超声相关流量计。检测随机流动噪声用的两对超声波传感器,是用卡钳装置牢固地夹紧在被测管道的外壁面上,不和被测流体直接接触,不会对流体产生任何阻碍作用。在线实时相关器的设计,采用了极性相关和峰值溢出检测原理。为兼顾仪表的流速测量范围和测量精度的要求,采用了可自寻最佳采样频率的闭环反馈式方案。

时差法超声波流量计的几点改进

介绍了时差法超声波流量计的测量原理和硬件构成;采用高性能的ispLSI(在系统可编程大规模芯片)代替分立器件实现了计数器功能和复杂的逻辑控制,简化了系统的设计,提高了系统的稳定性和可靠性;使用锁相环(PLL)和压控振荡器(VCO),实现了高精度的时间测量;利用对数放大电路、延迟窗口和脉宽检测等技术,进一步提高了系统可靠性.扩大了系统的测量口经范围.

微机化的超声波气体流量在线检测仪

本文阐述了用超声波测气体流量原理及相应的校准方法，并研制了相应的微机化的智能仪。该仪器用声时，声衰减及数字处理技术联合去除绕管道传播及其它干扰的声波，并采用了一种高精度声时测量方法，以提高流量测量精度。该仪器可用于大中型管径中低频脉动气流及稳态气流的流量测量。

宽波束超声波流量计Lamb波发射技术研究

宽波束超声波流量计的研究是超声波流量计发展的趋势,但目前专门针对管道流量测量的宽波束理论研究较少.为此,在建立管道声路模型的基础上,推导了适用于管道流量测量的Lamb波的色散方程,给出了在管道中通过调整超声波发射频率激发Lamb波的方法,并分析了在该条件下管道中的声场分布,从而建立了一套管道Lamb波理论.在此理论基础上,设计了验证管道Lamb波理论的实验方案,实验数据与理论推导基本吻合,因此从实验角度验证了管道Lamb波理论的合理性.

一种抑制时差法超声流量计静态漂移的方法

时差式超声流量计的静态漂移过大会带来动态计量准确度和精度的下降,对接收到的超声信号的准确判断可以有效抑制静态瞬时流量的漂移.传统的阈值法抗干扰能力比较弱,存在较大的静态漂移,严重影响了流量计精度的提升.文中提出过零阈值平滑模型,对阈值法进行改进.实验证明该方法能够准确判断接收到的超声信号,有效抑制了静态瞬时流量的漂移,提高了计量精度.