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公开(公告)号：CN118443101A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410461433.0
申请日：2024-04-17
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01F1/667
Abstract: 本发明的实施例提供了一种低信噪比超声回波信号的飞行时间测量方法，涉及测量技术领域。该方法包括步骤采集回波信号；通过经验小波变换对采集的回波信号进行降噪和重构，并获得重构回波信号；获得预设参考回波峰值以及重构回波峰值，通过预设特征峰定位算法计算回波信号的回波特征峰；获取回波的回波特征点；按照预设测量算法根据获取的回波特征点测量回波飞行时间。采用本方法能够通过更简单的计算方式获得更高精度的超声回波信号的飞行时间。
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公开(公告)号：CN117824762A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410006059.5
申请日：2024-01-03
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01F1/66
Abstract: 本发明公开了一种超声流量计的脉动流测量方法、设备及存储介质。本发明首先在固定的采样时间内对顺、逆流飞行时间进行测量，然后对飞行时间进行改进的上采样方法处理，改进的上采样方法包括插值处理和模糊平滑处理，提高了数据的采样频率和平滑度。上采样处理后的飞行时间序列通过快速傅里叶变换得到准确的脉动流周期，采用动态时间规划算法将多个脉动周期的顺、逆流飞行时间序列对齐，截取一个脉动流周期内的飞行时间序列进行计算，得到准确的平均时差，从而减少脉动流引起的流量测量误差。本发明设计了硬件电路和软件，并进行脉动流实验研究。本发明的脉动流测量误差小于1%，测量重复度优于0.2%，具有良好的适应性和可行性。
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公开(公告)号：CN107907590B
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN201711121137.2
申请日：2017-11-14
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N29/032
Abstract: 本发明公开了一种基于超声原理的气体浓度检测装置及方法。本发明包括检测装置，单片机单元，温度测量电路，压力测量电路，电机控制电路，驱动电路，开关电路，信号放大电路，时间测量电路，峰值检测电路和超声换能器。本发明的基于超声原理的气体浓度检测装置通过一定的设计，运用安装的2对超声换能器测量2个频点的回波信号，再通过一定的电路设计获得回波信号的峰值，运用一定的运算获得气体声吸收系数和声速，进一步运算得到声吸收最大值和弛豫频率，最后运用前期实验建立的数学模型，通过单片机内部查表和插值的方法，获得当前的气体浓度，使测量流程更为简便，使其更具有实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108548578B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201810270004.X
申请日：2018-03-29
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01F1/66
Abstract: 本发明提出了一种基于自适应阈值的超声波回波信号特征峰识别方法。现有的识别方法有盲目性和不适应性，容易出现跳波现象。本发明首先将换能器接收到的回波信号进行滤波放大，利用峰值检测电路得到回波信号的峰值电压信号。然后进行回波峰值信号的台阶识别，同时选定阈值。最后通过判断取峰值台阶的中值作为阈值，并不断更新存储回波信号数组，使得阈值能够根据实际的回波信号进行自适应调整以得到实时阈值的最优值。本发明不仅可以根据回波信号幅值的变化进行调整，而且当当前回波信号特征峰出现变化，自适应阈值也可以实时调整，这使得自适应阈值相比固定阈值法有着更强的适应性。
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公开(公告)号：CN107131918B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN201710529754.X
申请日：2017-07-02
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01F1/667 , G01F15/00 , G05B19/042 , H03F3/68 , G01R29/027 , G01R19/04
Abstract: 本发明公开了一种低功耗超声波流量计回波信号处理方法及电路。本发明包括可变增益放大单元、峰值检测单元、首波检测单元以及单片机单元。本发明的超声波流量计回波信号处理方法利用首波检测，准确判断是否接受到回波，再控制峰值检测单元使能，进行回波峰值测量，根据峰值检测得到的AD值与设定的电压值区间比较，调节放大倍数保证测量回波信号的一致性，既降低了由于放大倍数不同对波形的影响，也降低了电路的功耗。
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公开(公告)号：CN111982248B
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202010816860.8
申请日：2020-08-14
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种传感器动态数据融合方法。该发明首先采用t检验法两个声道每秒测量的时差数据进行粗大误差剔除，再通过组内加权法获得较为真实的瞬时流量估计值，然后将不同声路和不同时刻的瞬时流量映射为一致性测度矩阵，并且对一致性测度矩阵中的元素进行F检验，最后通过计算矩阵的特征值和权重映射函数得到可靠的融合值。本发明能够减小测量过程中随机误差的干扰，无需计算测量数据和噪声的概率分布，有效关联超声波换能器的时空信息，具有较强的适用性。并且该方法可以对超声水表两个声道工作状态进行故障诊断，识别故障声道，剔除故障声路的数据，有效提高超声水表流量测量的准确性和可靠度。
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公开(公告)号：CN114877975A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210652059.3
申请日：2022-06-09
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于管路入口雷诺数的超声水表流量误差修正方法。通过不同流量点下的管路入口雷诺数、标准瞬时流量和被测超声水表瞬时流量，计算得到流量修正系数，建立不同流量区间内的流量修正系数和管路入口雷诺数的非线性修正模型，且每个流量区间包含相邻两个区间各30%的流量点。每个流量区间采用30%~70%处误差值较大且相对集中的校准流量点计算流量修正系数，来校准所在区间的流量；经过两次修正后，使得该流量区间内流量点的误差大大缩小。本发明的误差修正方法使得每个流量区间的修正模型相互独立，不同流量区间的流量点互不影响，减少了修正难度，适用于量程比宽、准确度高的超声水表。
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公开(公告)号：CN111982248A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010816860.8
申请日：2020-08-14
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种传感器动态数据融合方法。该发明首先采用t检验法两个声道每秒测量的时差数据进行粗大误差剔除，再通过组内加权法获得较为真实的瞬时流量估计值，然后将不同声路和不同时刻的瞬时流量映射为一致性测度矩阵，并且对一致性测度矩阵中的元素进行F检验，最后通过计算矩阵的特征值和权重映射函数得到可靠的融合值。本发明能够减小测量过程中随机误差的干扰，无需计算测量数据和噪声的概率分布，有效关联超声波换能器的时空信息，具有较强的适用性。并且该方法可以对超声水表两个声道工作状态进行故障诊断，识别故障声道，剔除故障声路的数据，有效提高超声水表流量测量的准确性和可靠度。
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