CN107607168B - 一种户用超声波水表自适应方法 - Google Patents
一种户用超声波水表自适应方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种户用超声波水表错波补偿方法,为防止偶然扰动因素对本方法的影响,采用多次测量的平均值作为判断依据。连续多次测量后,得到多次测量的上游时间和下游时间,采用递归算法计算标准上游时间Tup和下游时间Tdn,根据公式Os=(Tdn+Tup)‑L*2/C,计算出正常情况下的Os值,预置到MCU中,因为Os不随流速、温度变化,所以以此为标准,比较每次测量中的Os1,当Os与Os1不等时,表示已经发生错波了。当Os>Os1时,阈值偏低,阈值增加1mv,重新测量。如Os<Os1时,阈值偏高,阈值减少1mv,直到Os与Os1相等时,加大测量周期,本方法可有效的减少杂质、污垢、气泡等原因导致的超声波幅值下降。
Description
技术领域
本发明涉及计量仪表技术领域,特别是涉及户用超声波水表的精确计量。
背景技术
超声波换能器浸没在水中结垢后对换能器接收信号幅值影响特别大,当水中混杂气泡时,超声波在不同介质中的传导差距影响,换能器的接收信号幅值也会有较大变化,这就会间接导致STOP信号错波,影响计量精确度。所以对于长期使用的计量仪表,要保证在使用年限内的计量准确度,一种能够进行自我调节的方法呼之欲出。
错波现象非常普遍,选择一种合适的自适应方法至关重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种户用超声波水表自适应方法,可以更合理的提高超声波在水中的计量采样精度。
采用的技术方案是:
为防止偶然扰动因素对本方法的影响,本方法采用多次测量的平均值作为判断依据。连续多次测量后,分别得到多次测量的上游时间和下游时间,采用递归算法计算标准上游时间Tup和下游时间Tdn,根据公式Os=(Tdn+Tup)-L*2/C,计算出正常情况下的Os值,预置到MCU中,因为Os不随流速、温度变化,所以以此为标准,比较每次测量中的Os1,当Os与Os1不等时,表示已经发生错波了。当Os>Os1时,表示阈值偏低,多采了一个波,将阈值向上增加1mv,重新测量。如果Os<Os1时,表示阈值偏高,少采了一个波,将阈值向下减少1mv,重新测量比较。直到Os与Os1相等时,加大测量周期,减少测量次数。
其优点在于:
有效的减少了杂质、污垢、气泡等原因导致的超声波幅值下降,以致错波等对计量精确度的影响。
本发明从软件程序上改进计量精度,减少硬件成本,同时可大大降低功耗。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式的原理框图。
具体实施方式
在实践本补偿方法前,首先用示波器测出仪表未出现错波时的状态,记录此时的Tdn、Tup,并计算对应的Os,作为标准值设置到MCU中。
如图1所示,本控制方法的具体步骤如下:
1、连续10次测量后,分别得到10次测量的上游时间和下游时间。跳转到步骤2。
2、采用递归算法计算标准上游时间Tup和下游时间Tdn,跳转到步骤3。
3、计算Os1=(Tdn+Tup)-L*2/C,其中L为两换能器的声程,C为声速,跳转到步骤4。
4、比较MCU中预置Os和本次测量中的Os1差值,是否为0,若不是跳转到步骤5,若是跳转到步骤8。
5、比较MCU中预置Os和本次测量中的Os1差值是否大于0,若是跳转到步骤6,若不是跳转到步骤7。
6、阈值向上增加1mv,跳转到步骤1。
7、阈值向下减少1mv,跳转到步骤1。
8、结束。
根据上述说明,结合本领域技术可实现本发明方案。
Claims (1)
1.一种户用超声波水表错波补偿方法,其特征在于下列步骤,连续多次测量后,分别得到多次测量的上游时间和下游时间,采用递归算法计算标准上游时间Tup和下游时间Tdn,根据公式Os=(Tdn+Tup)-L*2/C,计算出正常情况下的Os值,预置到MCU中,因为Os不随流速、温度变化,所以以此为标准,比较每次测量中的Os1,当Os与Os1不等时,表示已经发生错波了;当Os>Os1时,表示阈值偏低,多采了一个波,将阈值向上增加1mv,重新测量;如果Os<Os1时,表示阈值偏高,少采了一个波,将阈值向下减少1mv,重复测量;
L为两换能器的声程,C为声速。
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