創意無極限,儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利――一種戶用
超聲波水表自適應方法。該專利由遼寧航宇星物聯儀表科技有限公司申請,并于2018年1月19日獲得授權公告。
內容說明
本發明涉及
計量儀表技術領域,特別是涉及戶用超聲波水表的精確計量。
發明背景
超聲波換能器浸沒在水中結垢后對換能器接收信號幅值影響特別大,當水中混雜氣泡時,超聲波在不同介質中的傳導差距影響,換能器的接收信號幅值也會有較大變化,這就會間接導致STOP信號錯波,影響計量精確度。所以對于長期使用的計量儀表,要保證在使用年限內的計量準確度,一種能夠進行自我調節的方法呼之欲出。
錯波現象非常普遍,選擇一種合適的自適應方法至關重要。
發明內容
本發明的目的是提供一種戶用超聲波水表自適應方法,可以更合理的提高超聲波在水中的計量采樣精度。
圖為本發明的具體實施方式的原理框圖。
本發明所采取的技術方案是為:為防止偶然擾動因素對本方法的影響,本方法采用多次測量的平均值作為判斷依據。連續多次測量后,分別得到多次測量的上游時間和下游時間,采用遞歸算法計算標準上游時間Tup和下游時間Tdn,根據公式Os=(Tdn+Tup)-L*2/C ,計算出正常情況下的Os值,預置到MCU中,因為Os不隨流速、溫度變化,所以以此為標準,比較每次測量中的Os1,當Os與Os1不等時,表示已經發生錯波了。當Os>Os1時,表示閾值偏低,多采了一個波,將閾值向上增加1mv,重新測量。如果Os
在實踐本補償方法前,首先用示波器測出儀表未出現錯波時的狀態,記錄此時的Tdn、Tup,并計算對應的Os,作為標準值設置到MCU中。如上圖所示,本控制方法的具體步驟如下:1、連續10次測量后,分別得到10次測量的上游時間和下游時間。跳轉到步驟2。 2、采用遞歸算法計算標準上游時間Tup和下游時間Tdn,跳轉到步驟3。3、計算Os1=(Tdn+Tup)-L*2/C,其中L為兩換能器的聲程,C為聲速,跳轉到步驟4。4、比較MCU中預置Os和本次測量中的Os1差值,是否為0,若不是跳轉到步驟5,若是跳轉到步驟8。5、比較MCU中預置Os和本次測量中的Os1差值是否大于0,若是跳轉到步驟6,若不是跳轉到步驟7。6、閾值向上增加1mv,跳轉到步驟1。7、閾值向上減少1mv,跳轉到步驟1。8、結束。
本發明的優點在于:有效的減少了雜質、污垢、氣泡等原因導致的超聲波幅值下降,以致錯波等對計量精確度的影響。本發明從軟件程序上改進計量精度,減少硬件成本,同時可大大降低功耗。
如需進一步了解,請下載該專利完整說明書。