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基于峰值比拟合匹配的时差式气体超声波流量计
1
作者 李斌 李鹏飞 陈洁 《自动化与仪表》 2024年第7期115-118,122,共5页
时差式气体超声波流量计的回波信号在气体中传播时能量衰减严重,且存在着不同程度的幅值晃动问题。因此如何在幅值晃动的气体回波信号中确定特征点,以准确测量回波信号渡越时间及其顺、逆流渡越时间差,是当前时差式气体超声波流量计信... 时差式气体超声波流量计的回波信号在气体中传播时能量衰减严重,且存在着不同程度的幅值晃动问题。因此如何在幅值晃动的气体回波信号中确定特征点,以准确测量回波信号渡越时间及其顺、逆流渡越时间差,是当前时差式气体超声波流量计信号处理方法的主要研究热点。该文基于超声回波信号的数学模型,研究构建了一种基于峰值比拟合匹配的信号处理方法,利用拟合指标来筛选符合匹配条件的波形。并且通过实际数据验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 时差式气体超声波流量计 峰值比 特征点提取
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超声波流量计整流器优化设计 被引量：1
2
作者 李季 章吉刚 +1 位作者 汪志远 魏佳敏 《工业仪表与自动化装置》 2024年第1期38-41,56,共5页
气体超声波流量计的测量精度由飞行时间的测量精度和流量计自身的流场适应性决定,流量计的流场适应性又由流量计的声道布置和整流器的性能决定。文章设计了一种内嵌于流量计的整流器,详细阐述了该整流器的结构、各模块的功能。介绍了整... 气体超声波流量计的测量精度由飞行时间的测量精度和流量计自身的流场适应性决定,流量计的流场适应性又由流量计的声道布置和整流器的性能决定。文章设计了一种内嵌于流量计的整流器,详细阐述了该整流器的结构、各模块的功能。介绍了整流器性能优化的理论依据、过程以及整流器性能优劣的判别准则。该整流器性能优化主要取决于起旋器的优化,文章给出了装有8片起旋器和装有10片起旋器的整流器在直管、单弯管下的性能参数对比,试验结果显示装有10片起旋器的整流器有着更好的流场适应性:重复性满足国标要求,直管示值误差与弯管示值误差的差值<0.3%。文章的创新点在于给出气体超声波流量计整流器设计和优化的理论依据和一整套流程,对于设计气体超声波流量计整流器的科研人员有借鉴意义。 展开更多
关键词 整流器 测量误差 流态畸变 气体超声波流量计 弯管 数值仿真
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基于小波阈值算法的气体超声波流量计信号预处理
3
作者 戈文祺 张坤 刘财智 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1502-1511,共10页
气体超声波流量计超声信号在气体中传播时,存在易受到各种噪声的干扰,能量衰减严重、回波信号幅值弱、信噪比低等问题,为准确采集气体超声波流量计回波信号,在传统阈值滤波算法基础上提出了一种改进小波阈值算法,对气体超声波流量计信... 气体超声波流量计超声信号在气体中传播时,存在易受到各种噪声的干扰,能量衰减严重、回波信号幅值弱、信噪比低等问题,为准确采集气体超声波流量计回波信号,在传统阈值滤波算法基础上提出了一种改进小波阈值算法,对气体超声波流量计信号进行预处理;将改进小波阈值算法与传统阈值算法进行仿真对比分析,并用FPGA实现对采集超声波信号的6层Coif5小波滤波处理。经仿真与实验对比表明:在不改变超声波信号的特征波基础上,使用改进阈值滤波算法对超声波回波信号降噪处理后,均方根误差为0.0014,信噪比达到了88.3290 dB,该方法提高了超声波流量计的采集质量,实现了良好的降噪效果。 展开更多
关键词 气体超声波流量计 回波信号 信号预处理 改进小波阈值算法
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高温超声波流量计转换器的优化设计与实现
4
作者 高磊 《自动化仪表》 CAS 2024年第8期11-16,共6页
针对流量测量系统的设计特点,提出了一种基于超声波流量计转换器的研究及优化方法,以提高超声波流量计的测量精度和信号处理算法的可靠性。从信号调理和数据处理两方面进行优化,改进了硬件微弱回波信号的放大和滤波处理,优化了时差算法... 针对流量测量系统的设计特点,提出了一种基于超声波流量计转换器的研究及优化方法,以提高超声波流量计的测量精度和信号处理算法的可靠性。从信号调理和数据处理两方面进行优化,改进了硬件微弱回波信号的放大和滤波处理,优化了时差算法和互相关算法的应用。通过权重选择和对比选择方法,采用时差算法与互相关算法相结合的方式对信号进行处理,提高了流量计的精度与可靠性。此外,采用温度补偿算法模型消除了高温对超声波传播时间的影响,提高了高温下的测量精度。测试结果表明,流量测量精度达到±1%。该设计具备多种参数的故障诊断功能,提高了转换器的智能化水平。 展开更多
关键词 超声波流量计 流量计转换器 温度外偿 声速 时差算法 互相关算法
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高温高压超声波流量计研制及不确定度评定
5
作者 郭威望 杨鑑 +5 位作者 刘海 刘志刚 王强 崔希炜 康志增 刘岩 《宇航计测技术》 CSCD 2024年第2期25-30,共6页
针对国内压水堆核电机组主给水高温高压(高温为240℃、高压为12.2 MPa)的工况特点,基于超声波时差法的测量原理,研制了一种满足现场工况质量流量测量、不确定度不大于0.3%的高精度超声波流量计。介绍了高温高压超声波流量计的工作原理... 针对国内压水堆核电机组主给水高温高压(高温为240℃、高压为12.2 MPa)的工况特点,基于超声波时差法的测量原理,研制了一种满足现场工况质量流量测量、不确定度不大于0.3%的高精度超声波流量计。介绍了高温高压超声波流量计的工作原理、整机组成及各部件的设计参数,总结了适合高温高压环境的超声波流量计装置的设计思路。研究了超声波流量计测量结果不确定度分量来源,分析了各个不确定度的分量值,并进行了试验验证。结果表明,通过利用国内现有条件的流量标准装置进行试验,引入的不确定度分量评估方法得到了验证,符合高温高压超声波流量计测量的不确定度指标,实现了超声波流量计的研制目标。 展开更多
关键词 高温高压 超声波流量计 不确定度 流体流量
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探索云存储的超声波流量计智能优化设计
6
作者 但强 万勇 《能源与环保》 2024年第5期229-234,共6页
随着近年来计算机、数字通信和数字控制技术的日趋发展及完善,现在已经形成了许多应用于嵌入式控制器设计的总线型仪器仪表,为了实现智能仪器仪表控制系统高效、快速、响应时间更短的目的,对气体超声波流量计的数据云存储的智能设计模... 随着近年来计算机、数字通信和数字控制技术的日趋发展及完善,现在已经形成了许多应用于嵌入式控制器设计的总线型仪器仪表,为了实现智能仪器仪表控制系统高效、快速、响应时间更短的目的,对气体超声波流量计的数据云存储的智能设计模块优化进行了研究。提出了本地存储+云存储场景模型高效数据存储的工艺方法设计,通过实现计算资源与存储资源的有效解耦,实现了计算资源与各种存储资源的有效结合,采用ARM体系结构、HART协议、实验室虚拟仪器工程平台LabVIEW编程系统对智能仪表控制系统进行设计。采用标准风洞实验室对2种不同场景的实验检测结果表明,云存储控制系统比传统的控制系统对所在环境响应时间更短,同时相比于传统的控制系统更有效节省了对工业智能仪器仪表的响应时间,说明此次采用云存储设计思想是高效的,取得了良好的效果,对解决智能仪器仪表控制系统高效、快速具有重要意义。 展开更多
关键词 云存储 HART协议 智能设计 模块优化 超声波流量计 软件设计
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基于超声波流量计的间接测量法在输液泵流量校准中的应用
7
作者 曹峥 李菲 +4 位作者 吕冉 李智 袁文斌 曹瑞亭 吴迪然 《医疗装备》 2024年第15期6-9,共4页
目的比较基于超声波流量计的间接测量法和采用输液设备分析仪的直接测量法在输液泵流量校准中的应用效果。方法按照JJF 1259-2018《医用注射泵和输液泵校准规范》,分别采用直接测量法(采用输液设备分析仪)及间接测量法(采用超声波流量计... 目的比较基于超声波流量计的间接测量法和采用输液设备分析仪的直接测量法在输液泵流量校准中的应用效果。方法按照JJF 1259-2018《医用注射泵和输液泵校准规范》,分别采用直接测量法(采用输液设备分析仪)及间接测量法(采用超声波流量计)对被测输液泵进行流量校准,比较2种方法的测量相对误差和测量时间。结果间接测量法的测量时间显著少于直接测量法。但间接测量法在低流量校准区间(10~200 ml/h)的相对误差过大。对可能导致间接测量法相对误差较大的原因进行分析并改进后,间接测量法在各校准点的相对误差均降至可接受范围。结论输液泵流量校准中,相较于采用输液设备分析仪的直接测量法,基于超声波流量计的间接测量法可在保证校准准确性的同时有效缩短测量时间,为输液泵使用量大的医疗机构提供一种更有效、便捷的期间核查方式。 展开更多
关键词 超声波流量计 输液泵 流量 校准 期间核查
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时差法超声波流量计在大型渠道水文测量中的应用
8
作者 牛萌萌 杨昊 《浙江水利水电学院学报》 2024年第2期63-66,共4页
时差法超声波流量计因具有多功能性、精度高、简单易用、非侵入式安装等优点,在水文测量中被广泛应用。在大型渠道的水文流量监测中,时差法超声波流量计可以提供高精度的流量测量结果。针对应用实践中可能产生的波动误差,提出波动误差... 时差法超声波流量计因具有多功能性、精度高、简单易用、非侵入式安装等优点,在水文测量中被广泛应用。在大型渠道的水文流量监测中,时差法超声波流量计可以提供高精度的流量测量结果。针对应用实践中可能产生的波动误差,提出波动误差校正方法,并设计了时差法超声波流量计的应用方案,并将其与常规方法进行了比较。结果表明,时差法超声波流量计符合现行标准且效率更高,效果更好,有一定的应用和推广价值。 展开更多
关键词 水文自动化 大型渠道 流量监测 时差法超声波流量计
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超声波流量计在吸水剖面测井中的应用
9
作者 全昊川 全宇 +2 位作者 佟璐鹏 赵超 罗鹏 《国外测井技术》 2024年第6期67-72,2,共7页
注水井同位素吸水剖面是油田注水开发动态分析过程中一项必不可少的监测资料,为注水开发的油田稳油控水,制定开发策略,提高采收率提供重要依据。随着油田公司发展需要,分层精细注水成为一种发展趋势。传统流量计由于其结构特点造成使用... 注水井同位素吸水剖面是油田注水开发动态分析过程中一项必不可少的监测资料,为注水开发的油田稳油控水,制定开发策略,提高采收率提供重要依据。随着油田公司发展需要,分层精细注水成为一种发展趋势。传统流量计由于其结构特点造成使用上的一些不便,超声波流量计的优势便得以体现。本文从实际应用角度介绍了超声波流量计在吸水剖面测井中的优势。 展开更多
关键词 吸水剖面 流量测井 超声波流量计 油管找漏
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超声波流量计在明渠实验中的应用与对比
10
作者 杜生贵 肖让 张永玲 《云南水力发电》 2024年第7期59-62,共4页
随着水权交易展开,灌区对量水的准确度和智能化需求不断提高。超声波测流作为一种新兴的测量技术,具有较高的精度和自动化能力,在灌区流量测量中得到广泛应用。然而,目前对超声波法与传统流速仪在灌区流量测量中的比对研究较少。因此,... 随着水权交易展开,灌区对量水的准确度和智能化需求不断提高。超声波测流作为一种新兴的测量技术,具有较高的精度和自动化能力,在灌区流量测量中得到广泛应用。然而,目前对超声波法与传统流速仪在灌区流量测量中的比对研究较少。因此,通过建立超声波明渠测流实验并基于对比分析的方法,进行观测和数据分析,系统比较了超声波法和传统流速仪在灌区流量测量中的性能和可靠性。由实验可知,相比于加大水位,正常水位情况下超声波测流相对误差、最大误差以及均方根误差较小。从坡比上来看,坡比越小,计算相对误差和均方根误差越小。随着坡比和水位的升高,超声波流量计测量准确度逐渐下降,但对于工程使用仍处于可接受范围,因此实际测流使用时建议选择合适坡比。 展开更多
关键词 灌区流量测量 超声波流量计 传统流速仪 比对分析
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基于卡尔曼滤波的气体超声波流量计校准方法
11
作者 吴霆烽 《质量与市场》 2024年第3期9-11,共3页
本文首先分析了气体超声波流量计的工作原理;其次总结了气体超声波流量计的影响参数,并利用卡尔曼滤波算法,通过递推计算得到了不同时刻气体流速、压力、温度等状态变量的最优估计值;最后将上述最优估计值与标准流量计的读数进行比较获... 本文首先分析了气体超声波流量计的工作原理;其次总结了气体超声波流量计的影响参数,并利用卡尔曼滤波算法,通过递推计算得到了不同时刻气体流速、压力、温度等状态变量的最优估计值;最后将上述最优估计值与标准流量计的读数进行比较获得了校准结果,进而完成了气体超声波流量计的校准。实验结果表明,本文提出的校准方法具有误差较小、稳定性较强等优势,具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 气体超声波流量计 卡尔曼滤波算法 流量计校准 递推计算
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超声波流量计在气体计量中的应用探讨
12
作者 张大鹏 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第4期0186-0189,共4页
天然气作为清洁能源,具有热值高、燃烧稳定、清洁环保等特点,是重要的化工原料,也是国家的战略资源。随着我国经济的快速发展,天然气的需求也越来越大,为实现对天然气的统一计量和管理,天然气计量装置得到了广泛应用。在众多计量器具中... 天然气作为清洁能源,具有热值高、燃烧稳定、清洁环保等特点,是重要的化工原料,也是国家的战略资源。随着我国经济的快速发展,天然气的需求也越来越大,为实现对天然气的统一计量和管理,天然气计量装置得到了广泛应用。在众多计量器具中,超声波流量计凭借其高精度、高可靠性、实时性强、操作方便等特点成为我国最主要的气体计量器具之一。文章以超声波流量计为研究对象,分析了超声波流量计在气体计量中的应用原理,阐述了超声波流量计在气体计量中的具体应用方法和注意事项,供同行参考。 展开更多
关键词 超声波流量计 气体计量 应用
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超声波流量计在企业水平衡测试中的应用与分析
13
作者 李卫林 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2024年第1期0056-0059,共4页
在当今的工业和城市管理中,水资源的有效管理和节约使用成为了重要议题。随着全球对水资源可持续利用意识的提升,企业和公共服务部门日益关注于提高水资源管理的效率和准确性。在这一背景下,超声波流量计技术的发展和应用受到了广泛关... 在当今的工业和城市管理中,水资源的有效管理和节约使用成为了重要议题。随着全球对水资源可持续利用意识的提升,企业和公共服务部门日益关注于提高水资源管理的效率和准确性。在这一背景下,超声波流量计技术的发展和应用受到了广泛关注。这种技术能够非侵入式地测量流体流量,因此在不同行业中被广泛应用于水平衡测试。本文将探讨超声波流量计在企业水平衡测试中的应用,包括其原理、优点以及在实际操作中的多种应用场景。通过对超声波流量计的综合分析,旨在为水资源的高效管理和节约提供有价值的见解。 展开更多
关键词 超声波流量计 水平衡测试 应用
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泵管式超声波流量计在智能化灌溉计量系统中的应用
14
作者 蔡玉学 《地下水》 2024年第3期128-130,共3页
本文对泵管式超声波流量计在智能化灌溉计量系统中的应用进行了研究和探讨,文章结合智能化灌溉系统的特性,从泵管阀门角度调节、控制变频调速、水平衡法灌溉调度等环节,深入探讨了泵管式超声波流量计在灌溉领域中的创新应用。该流量计... 本文对泵管式超声波流量计在智能化灌溉计量系统中的应用进行了研究和探讨,文章结合智能化灌溉系统的特性,从泵管阀门角度调节、控制变频调速、水平衡法灌溉调度等环节,深入探讨了泵管式超声波流量计在灌溉领域中的创新应用。该流量计通过实时测量水流流量,为智能化灌溉系统提供精确的数据,实现了根据作物需水量进行智能调控,能够显著提高灌溉效率,减少资源浪费,能够优化水资源利用,实现农业的可持续发展。 展开更多
关键词 智能化 泵管式超声波流量计 灌溉计量
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耦合剂对外夹式超声波流量计测量精度的影响研究
15
作者 岑锦明 《质量与市场》 2024年第3期6-8,共3页
外夹式超声波流量计是一种新型的流量仪表,它在测量流量过程中需要使用耦合剂。然而,目前关于耦合剂对外夹式超声波流量计测量精度影响的研究较少。因此,本文通过实验进行了具体的研究。实验结果表明,不同种类的耦合剂对外夹式超声波流... 外夹式超声波流量计是一种新型的流量仪表,它在测量流量过程中需要使用耦合剂。然而,目前关于耦合剂对外夹式超声波流量计测量精度影响的研究较少。因此,本文通过实验进行了具体的研究。实验结果表明,不同种类的耦合剂对外夹式超声波流量计精度具有不同影响。鉴于目前我国没有关于外夹式超声波流量计专用耦合剂的行业标准,笔者建议相关行业应结合实际情况,尽早出台此类行业标准,以确保外夹式超声波流量计的测量精度。 展开更多
关键词 外夹式超声波流量计 耦合剂 测量精度
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超声波流量计精度影响分析及匹配层优化
16
作者 王涛 杨世凤 +3 位作者 褚雨虹 任昊远 邵欣 韩思奇 《电声技术》 2023年第3期107-109,114,共4页
针对超声波测量原理展开论述,通过对信号、时间、流场以及匹配层的分析,提出了影响流量计测试不确定性的各种因素,并重点对匹配层的性能进行分析。基于匹配层的制备和性能测试,分析了若干种配比不同的换能器对流量计测试精度的影响。声... 针对超声波测量原理展开论述,通过对信号、时间、流场以及匹配层的分析,提出了影响流量计测试不确定性的各种因素,并重点对匹配层的性能进行分析。基于匹配层的制备和性能测试,分析了若干种配比不同的换能器对流量计测试精度的影响。声阻抗是超声波流量计的重要参数,根据该参数的变化对匹配层的声学特性进行分析,并对其频率和波形进行研究。 展开更多
关键词 超声波流量计 匹配层 声学特性
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超声波流量计温度补偿算法研究综述 被引量：2
17
作者 宿彬 张鹏飞 +2 位作者 程东旭 嵇闯 张凯 《现代电子技术》 2023年第13期115-120,共6页
超声波流量计在计量领域有着独特的优势,具有量程比宽、压损小、精度高等特点,但会受到温度影响存在计量精度下降的问题。文中首先介绍了超声波流量计温度补偿原理与结构特征;然后分析温度补偿的需求,对国内外超声波流量计温度补偿算法... 超声波流量计在计量领域有着独特的优势,具有量程比宽、压损小、精度高等特点,但会受到温度影响存在计量精度下降的问题。文中首先介绍了超声波流量计温度补偿原理与结构特征;然后分析温度补偿的需求,对国内外超声波流量计温度补偿算法相关研究发展进行综述,包括查表修正、曲线拟合、BP(反向传播)算法等;最后,对超声波流量计温度补偿目前的研究现状进行总结和归纳,提出了其研究的关键性技术和所面临的问题。 展开更多
关键词 超声波流量计 温度补偿 查表修正 曲线拟合 反向传播 研究现状
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一种基于LoRa通信的超声波流量计设计 被引量：2
18
作者 宿彬 张鹏飞 +2 位作者 程东旭 嵇闯 张凯 《现代电子技术》 2023年第14期11-16,共6页
针对机械式流量计工作效率和测量精度低、抄表困难等问题,文中设计一种基于LoRa通信的超声波液体流量计。分别从计量和通信功能方面进行设计,搭建物联网智慧系统实时监视和记录流量计量终端数据。实验结果表明:LoRa通信在1600 m内丢包... 针对机械式流量计工作效率和测量精度低、抄表困难等问题,文中设计一种基于LoRa通信的超声波液体流量计。分别从计量和通信功能方面进行设计,搭建物联网智慧系统实时监视和记录流量计量终端数据。实验结果表明:LoRa通信在1600 m内丢包率仅为1.2%,计量精度在1.5级以内,重复性不超过1%,能够满足实际工程的应用需求。 展开更多
关键词 超声波流量计 LoRa通信 物联网智慧系统 终端数据监视 系统设计 性能测试
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探头扰流对多声道超声波流量计测量结果影响研究 被引量：4
19
作者 任大呈 魏华彤 +4 位作者 刘岩 王枫宁 白天 郭林 刘莉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第2期110-114,共5页
为了研究探头扰流对高精度多声道超声流量计测量结果影响的机理,基于计算流体力学数值仿真技术对超声波流量计内部三维流场进行仿真,并对探头附近流场进行分析。提出了一种用8个面的平均速度替代声道位置平均速度的数据提取方法,适用于... 为了研究探头扰流对高精度多声道超声流量计测量结果影响的机理,基于计算流体力学数值仿真技术对超声波流量计内部三维流场进行仿真,并对探头附近流场进行分析。提出了一种用8个面的平均速度替代声道位置平均速度的数据提取方法,适用于扰流对测量结果影响的定量分析。对比未带扰流和带有扰流的仿真模型,结果表明:探头处的扰流对积分结果带来的最大误差为0.60%。用K系数修正消除系统误差后,得到因探头扰流引起的最大积分误差为0.16%。 展开更多
关键词 超声波流量计 多声道 扰流 计算流体力学 仿真 高精度
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超声波流量计测量精度补偿方法研究 被引量：4
20
作者 郑有胜 孙治鹏 +2 位作者 方浩 陈教郸 黄书成 《自动化仪表》 CAS 2023年第3期10-14,19,共6页
为提高超声波流量计的测量精度,通过对不同信号处理方法的探讨,用基于时差法超声波流量计关键技术之一的回波信号处理方法,在双阈值法基础上提出了跟踪回波幅值的增益控制法,以确定回波中特征波的位置、修正超声波传播时间的偏差。相比... 为提高超声波流量计的测量精度,通过对不同信号处理方法的探讨,用基于时差法超声波流量计关键技术之一的回波信号处理方法,在双阈值法基础上提出了跟踪回波幅值的增益控制法,以确定回波中特征波的位置、修正超声波传播时间的偏差。相比于传统超声波回波信号处理方法,该方法具有算法简单、实时性强、参考目标明确等特点。描述了时差法流量计的测量原理以及影响因素。分析了超声波的幅值特性。介绍了跟踪回波幅值的增益控制法的电路基本组成和软件流程。解决了复杂工况条件下测量稳定性差的问题。通过流量标定试验和数据比较,证明所提方法的测量结果优于采用双阈值法的测量结果,并且流量计测量精度和稳定性得到提高。 展开更多
关键词 超声波流量计 双阈值 特征波 跟踪回波幅值 增益控制 测量精度
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