CN107621292B - 一种户用超声波水表错波补偿方法 - Google Patents
一种户用超声波水表错波补偿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107621292B CN107621292B CN201710609631.7A CN201710609631A CN107621292B CN 107621292 B CN107621292 B CN 107621292B CN 201710609631 A CN201710609631 A CN 201710609631A CN 107621292 B CN107621292 B CN 107621292B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tup
- tdn
- time
- upstream
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- -1 dirt Substances 0.000 abstract 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
一种户用超声波水表错波补偿方法，用本次测量得到的上游时间Tup和下游时间Tdn，计算此时的ΔT=Tdn‑Tup，当|ΔT|>0.5μs时补偿一个波，|ΔT|>1.5μs时，补偿两个波，以此类推。ΔT为正数补偿Tup，ΔT为负数补偿Tdn，将上下游的错波数量补偿到相同值。Os=(Tdn+Tup)‑L*2/C,计算出正常情况的Os值，预置MCU，因Os不随流速、温度变化，所以以此为标准，比较每次测量中的Os，当相差超过0.9μs时，上下游时间同时补偿1个波，当相差超过1.9μs时，上下游时间同时补偿2个波，以此类推。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。
Description
技术领域
本发明涉及计量仪表技术领域，特别是涉及一种户用超声波水表错波后的补偿方法。
背景技术
浸没在水中的超声波换能器或超声波反射柱，易受水质影响产生结垢现象，如清理不及时，严重影响换能器接受幅值，影响测量精度。同时当水质中混入气泡时，不同介质对超声波的传导差距导致换能器幅值变化极大，严重影响测量精度。
当出现错误测量即错波时，普遍较常用的方法是放弃本次测量值，沿用前一次的测量值。这就会导致测量误差的产生，影响测量的准确性。从空管开始到有气泡到满管，在这个过程中如果一直沿用前次测量值，仪表将会有很大的延迟，需要较长时间才能回归正常测量。
错波现象非常普遍，选择一种合适的补偿方法至关重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种户用超声波水表错波补偿方法，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：
完成一次超声波测量后，得到本次测量的上游时间Tup和下游时间Tdn，计算此时的ΔT=Tdn-Tup，未错波时ΔT的值不会相差太大，在最大流量最高温度时，测得此时的最大ΔT为0.4μs。如果ΔT的值接近甚至大于一个测量周期时则可认定为错波，在本系统中设定为0.5μs。当|ΔT|>0.5μs时补偿一个波，|ΔT|>1.5μs时，补偿两个波，以此类推。如果ΔT为正数时补偿Tup，ΔT为负数时补偿Tdn。此时已将上下游的错波数量补偿到相同值，对于使用公式：V线=C2*ΔT/2L进行计算时已经不影响测量结果了。本发明进一步计算，将Tdn、Tup补偿回真实值。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Os，当相差超过0.9μs时，上下游时间同时补偿1个波，当相差超过1.9μs时，上下游时间同时补偿2个波，以此类推。此时已将上游时间Tup和下游时间Tdn均已补偿到真实值。
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。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
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、完成一次超声波测量后，得到本次测量的上游时间Tup和下游时间Tdn。跳转到步骤2。
2、计算ΔT=Tdn-Tup，判断|ΔT|是否大于0.5+nT（n=0,1,2...）其中T是换能器的一个时钟周期，若是跳转到步骤3，若不是跳转到步骤5。
3、判断ΔT是否大于0，若是跳转到步骤4，若不是补偿下游时间：Tdn=Tdn+(n+1)T后跳转到步骤5。
4、补偿上游时间：Tup=Tup+(n+1)T，跳转到步骤5。
5、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6。
6、比较MCU中预置Os和本次测量中的Os1差值，Os-Os1是否大于0.9+nT（n=0,1,2...）其中T是换能器的一个时钟周期，若是跳转到步骤7，若不是跳转到步骤8。
7、补偿上游时间：Tup=Tup+(n+1)T，补偿下游时间Tdn=Tdn+(n+1)T跳转到步骤8。
8、本次补偿结束。
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，利用本次测量的上游时间Tup和下游时间Tdn，计算此时的ΔT=Tdn-Tup，当|ΔT|>0.5+nT ， n=0,1...时，则需补偿n+1个波，如果ΔT为正数时补偿Tup，ΔT为负数时补偿Tdn；然后比较测量中的Os1和标准Os的差值，其中，Os=(Tdn标准+Tup标准)-L*2/C，Os1=(Tdn+Tup)-L*2/C，当Os-Os1>0.9+nT，n=0,1...时，上下游时间需要同时补偿n+1个波的时钟周期；此时已将上游时间Tup和下游时间Tdn均已补偿到真实值；补偿结束；Tdn标准为标准上游时间，Tup标准为标准下游时间，其中L为两换能器的声程，C为声速；
T为超声波换能器周期。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710609631.7A CN107621292B (zh) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | 一种户用超声波水表错波补偿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710609631.7A CN107621292B (zh) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | 一种户用超声波水表错波补偿方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107621292A CN107621292A (zh) | 2018-01-23 |
| CN107621292B true CN107621292B (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=61088702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710609631.7A Active CN107621292B (zh) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | 一种户用超声波水表错波补偿方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107621292B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109782024B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-11-17 | 杭州先锋电子技术股份有限公司 | 基于定态参数进行波数判断的超声波燃气表防计量错误方法 |
| CN112284468A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-29 | 湖南常德牌水表制造有限公司 | 一种大口径超声波水表流量测量的补偿方法及其补偿装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829854B2 (ja) * | 1977-07-26 | 1983-06-25 | 富士電機株式会社 | 超音波式測定装置 |
| FR2739185B1 (fr) * | 1995-09-25 | 1997-11-14 | Schlumberger Ind Sa | Procede de mesure acoustique d'un debit de fluide |
| US6595071B1 (en) * | 2000-01-06 | 2003-07-22 | Transoma Medical, Inc. | Estimation of error angle in ultrasound flow measurement |
| JP4646107B2 (ja) * | 2004-06-09 | 2011-03-09 | リコーエレメックス株式会社 | 超音波流量計 |
| CN101598580B (zh) * | 2009-07-24 | 2010-09-15 | 国网电力科学研究院 | 一种提高时差式超声波流量计精度的方法 |
| CN101655384B (zh) * | 2009-09-11 | 2012-03-28 | 清华大学 | 一种测量超声回波飞行时间的方法及设备 |
| JP2011158470A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-08-18 | Panasonic Corp | 超音波流量計 |
| CN103913202B (zh) * | 2014-04-14 | 2017-09-19 | 姜跃炜 | 超声波水表截取系数处理方法 |
| JP2015215171A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | アズビル株式会社 | 超音波流量計及び超音波吸収体の異常判定方法 |
| CN104121956B (zh) * | 2014-07-29 | 2017-05-10 | 华南理工大学 | 一种时差式超声波流量计时差测量方法 |
| CN104880227B (zh) * | 2015-06-12 | 2018-04-27 | 天津大学 | 一种噪声背景下超声流量测量方法 |
| CN105091970B (zh) * | 2015-08-07 | 2018-06-01 | 北京控制工程研究所 | 超声波流量计动态补偿方法 |
| CN105403265A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-16 | 宁波水表股份有限公司 | 一种自动校正零点漂移的超声水表及其校正方法 |
| CN105698884B (zh) * | 2016-03-07 | 2019-07-09 | 上海电气自动化设计研究所有限公司 | 一种时差式超声波流量计改进的测量方法 |
| CN106643931B (zh) * | 2016-09-23 | 2019-03-01 | 三川智慧科技股份有限公司 | 一种超声波流量计量方法及装置 |
| CN106768103B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-02-12 | 浙江威星智能仪表股份有限公司 | 一种超声波流量计自动校准时间偏差的方法 |
| CN106643939B (zh) * | 2017-02-20 | 2019-05-17 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 用于超声波流量计计算超声波传播时间的方法 |
| CN106706056B (zh) * | 2017-03-07 | 2019-07-26 | 济南瑞泉电子有限公司 | 一种大口径超声波水表流量测量的补偿方法 |
-
2017
- 2017-07-25 CN CN201710609631.7A patent/CN107621292B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107621292A (zh) | 2018-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107607168B (zh) | 一种户用超声波水表自适应方法 | |
| CN106248157B (zh) | 互相关时差法气体超声波流量计参考波形的确定方法 | |
| JP2011158470A (ja) | 超音波流量計 | |
| CN108548578B (zh) | 一种基于自适应阈值的超声波回波信号特征峰识别方法 | |
| CN106768103B (zh) | 一种超声波流量计自动校准时间偏差的方法 | |
| CN107621292B (zh) | 一种户用超声波水表错波补偿方法 | |
| CN115993158B (zh) | 一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法 | |
| JP4788235B2 (ja) | 流体の流れ計測装置 | |
| CN106643937A (zh) | 一种基于超声波流量计的流量测量方法及装置 | |
| DK174756B1 (da) | Fremgangsmåde til måling af flow ved hjælp af en ultralydsflowmåler | |
| CN111238587A (zh) | 一种超声波换能器传输时间校准方法 | |
| JP7174574B2 (ja) | 超音波流量計および超音波流量計におけるゼロクロス時刻の確定方法 | |
| JP2016099116A (ja) | 超音波流量計 | |
| CN109470320B (zh) | 一种超声波水表阶跃滤波方法 | |
| CN106679746B (zh) | 超声波测速装置及其测速方法 | |
| CN102967334A (zh) | 利用对信号包络线处理测量流体流量的系统及方法 | |
| CN115077639B (zh) | 用于超声波流量计的测量方法 | |
| CN117537897A (zh) | 一种超声波燃气表流道检验及故障自诊断方法 | |
| CN109782024B (zh) | 基于定态参数进行波数判断的超声波燃气表防计量错误方法 | |
| CN116626333A (zh) | 一种超声波流速测量方法及装置 | |
| CN109470890A (zh) | 一种超声仪表的动态监测修正算法 | |
| JP4760115B2 (ja) | 流体の流れ計測装置 | |
| CN111693732B (zh) | 基于滑动参考波形的超声波渡越时间互相关计算方法 | |
| JP4296824B2 (ja) | 流体の流れ計測装置と流体の流れ計測方法 | |
| JP5549833B2 (ja) | 超音波流量計及び流量測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 110000 No. 68-d2, guizhuxiang street, Sujiatun District, Shenyang City, Liaoning Province Patentee after: Shuifa hangyuxing IOT Technology (Liaoning) Co.,Ltd. Address before: 110045 No. 50-1 Civilian Street, Dadong District, Shenyang City, Liaoning Province Patentee before: LIAONING HANGYUXING INSTRUMENT NETWORK TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 110000 No. 68-d2, guizhuxiang street, Sujiatun District, Shenyang City, Liaoning Province Patentee after: Hangyu Star IoT Technology (Liaoning) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 110000 No. 68-d2, guizhuxiang street, Sujiatun District, Shenyang City, Liaoning Province Patentee before: Shuifa hangyuxing IOT Technology (Liaoning) Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |