CN103913202B

CN103913202B - 超声波水表截取系数处理方法

Info

Publication number: CN103913202B
Application number: CN201410148859.7A
Authority: CN
Inventors: 姜跃炜; 薛明星
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2034-04-14
Also published as: CN103913202A

Abstract

本发明涉及超声波流量检测技术领域，特别涉及一种超声波水表截取系数处理方法，（A）从内存中取出上次截取系数的计算值；（B）从内存中取出本次检测得到的时差；（C）根据步骤A、B得到本次截取系数P_n；（D）判断P_n与预设的最小值P_min以及最大值P_max之间的关系，将合适值写入内存；（E）判断P_n与预设的阈值P₁以及P₂之间的关系，进入不同的流量处理程序。通过引入截取系数，将本次测量的时间与上次截取系数相关联，利用超声波水表中流体流量不会突变的特性，对本次检测的时间差进行判定，根据判定结果的不同进入不同的流量处理流程，这样计算出来的结果更为准确且可以大幅提高流量检测的始动流量性能指标。

Description

超声波水表截取系数处理方法

技术领域

本发明涉及超声波流量检测技术领域，特别涉及一种超声波水表截取系数处理方法。

背景技术

超声波水表是采用超声波时差原理，采用工业级电子元器件制造而成的全电子水表，与机械式水表相比较具有精度高，可靠性好，量程比宽，使用寿命长，无任何活动部件，无需设置参数，任意角度安装等优点，随着社会的进步，超声波水表的使用越来越广。

超声波水表在测量时，利用超声波脉冲在流体中顺流传播时间和逆流传播时间的差值来测量流体流速，再根据管道截面面积计算出管道内流体的流量。在测量时，由于超声波在水中传播速度很快，无论是顺流传播时间还是逆流传播时间都很小，故对时间的测量精度要求很高。现有的测量都是使用一个高频计数时钟，超声波脉冲在流体顺流传播过程中，即从发射到接收的过程中计数器对高频计数时钟进行计数，其顺流传播时间t就是计数值L除以高频计数时钟的频率f；逆流传播时间同理，也是通过计数器的计数值计算得出的。现有的超声波水表在进行计算时，只是根据当前的超声波传播时间进行流量的计算，其计算结果的可靠性得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波水表截取系数处理方法，保证超声波水表流量计算的准确性和稳定性。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：（A）从内存中取出上次截取系数的计算值，记为P_n-1，其中截取系数最初始的值为0；（B）从内存中取出本次检测得到的时差t；（C）本次截取系数P_n＝k₁×P_n-1＋k₂×t；（D）判断P_n与预设的最小值P_min以及最大值P_max之间的关系，若P_n≤P_min，则将P_min写入内存，若P_n≥P_max，则将P_max写入内存，否则将P_n写入内存；（E）判断P_n与预设的阈值P₁以及P₂之间的关系，若P_n≥P₂，则执行正常的流量处理程序，若P_n≤P₁，直接设置本次检测到的流量为0，若P₁＜P_n＜P₂，则进入流量波动处理程序。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过引入截取系数，将本次测量的时间与上次截取系数相关联，利用超声波水表中流体流量不会突变的特性，对本次检测的时间差进行判定，根据判定结果的不同进入不同的流量处理流程，这样计算出来的结果更为准确和稳定。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合图1，对本发明做进一步详细叙述。

一种超声波水表截取系数处理方法，包括如下步骤：（A）从内存中取出上次截取系数的计算值，记为P_n-1，其中截取系数最初始的值为0；（B）从内存中取出本次检测得到的时差t；（C）本次截取系数P_n＝k₁×P_n-1＋k₂×t；（D）判断P_n与预设的最小值P_min以及最大值P_max之间的关系，若P_n≤P_min，则将P_min写入内存，若P_n≥P_max，则将P_max写入内存，否则将P_n写入内存；（E）判断P_n与预设的阈值P₁以及P₂之间的关系，若P_n≥P₂，则执行正常的流量处理程序，若P_n≤P₁，直接设置本次检测到的流量为0，若P₁＜P_n＜P₂，则进入流量波动处理程序。这里，通过引入截取系数P，且本次截取系数是通过上次内存中存储的截取系数、本次检测得到的时差计算得出的，再判断截取系数的变化情况，进行不同的处理程序，这样处理得到的结果更为精准。

作为本发明的优选方案，所述的步骤C中，0.9＜k₁＜1，k₂＞0；所述的步骤E中，阈值P₁、P₂满足关系式：P_min＜P₁＜P₂＜P_max。

使用此方法可极大提高流量检测的始动流量性能指标，一般来说始动流量是最小流量的1/8，本方法可降低至1/10至1/12之间；此外本方法也可提升流量计量的稳定性指标，可使水表的稳定性误差保持在0.12%至0.5%之间。对于DN15水表，对比使用本方案前与本方案后的始动流量特性与计量稳定性特性试验数据记录如下,其中始动流量为水表在此流量下稳定运行至少100h数据，稳定性误差为至少10组实验数据的数值范围，实验中所说的Q1为最小流量，含义为要求水表的示值符合允许最大误差的最低流量；Q2为分界流量，通常在常用流量Q3和最小流量Q1之间，将流量的范畴分解成两个有特定最大允许误差的高区和低区流量，Q3为常用流量，指的是在额定工作条件下的最大允许流量，在此流量下，超声波水表正常工作时应符合最大允许误差，结果如下：

表格	始动流量	Q1稳定性误差	Q2稳定性误差	Q3稳定性误差
					使用前	3-4L/h	0.75%-0.84%	0.31%-0.35%	0.24%-0.26%
使用后	2-3L/h	0.32%-0.41%	0.22%-0.27%	0.15%-0.21%

通过实验数据我们可以发现，本发明可以显著降低Q1稳定性误差，并且始动流量以及Q2、Q3稳定性误差也有所减小，水表的精度和稳定性都得到了有效的提升。

Claims

1.一种超声波水表截取系数处理方法，包括如下步骤：

(A)从内存中取出上次截取系数的计算值，记为P_n-1，其中截取系数最初始的值为0；

(B)从内存中取出本次检测得到的时差t；

(C)本次截取系数P_n＝k₁×P_n-1+k₂×t；

(D)判断P_n与预设的最小值P_min以及最大值P_max之间的关系，若P_n≤P_min，则将P_min写入内存，若P_n≥P_max，则将P_max写入内存，否则将P_n写入内存；

(E)判断P_n与预设的阈值P₁以及P₂之间的关系，若P_n≥P₂，则执行正常的流量处理程序，若P_n≤P₁，直接设置本次检测到的流量为0，若P₁＜P_n＜P₂，则进入流量波动处理程序；

所述的步骤C中，0.9＜k₁＜1，k₂＞0；所述的步骤E中，阈值P₁、P₂满足关系式：P_min＜P₁＜P₂＜P_max。