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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明公开了一种超声波流量测量中互相关算法的轻量化实现方法，包括步骤：流体管道的上、下游两个位置点，布置一对超声波换能器，所述超声波换能器兼具发送和接收超声波的功能；分别对两组所述回波信号进行信号采样，得到离散的数字信号；将信号由时域转到频域，再进行带通滤波处理；对两组信号在频域内进行离散互相关运算；对离散互相关函数进行傅里叶逆变换；对离散互相关函数进行三次样条插值处理，拟合关键部分曲线，求取最大值点，并据此得到飞行时间差；从而计算出瞬时及累积流量值。本发明提高了测量抗干扰能力、大幅降低了计算量，实现了互相关算法的轻量化，并使得互相关算法计算结果能够用于实际测量，且提高了测量精度。

主权项：1.一种超声波流量测量中互相关算法的轻量化实现方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、分别位于直管型流体管道的上、下游两个位置点布置一对超声波换能器，所述超声波换能器兼具发送和接收超声波的功能；其中，两个位置点，分时交替发出超声波信号，经管道内流体传播，到达相对应的位置点分别接收回波信号；所述回波信号为电信号；S2，分别对两组所述回波信号进行信号采样，得到离散的数字信号；S3，对所述数字信号进行快速傅里叶变换，将两组所述回波信号由时域转到频域；S4，在频域内对步骤S3所得两组所述回波信号进行带通滤波处理，分别得到下游滤波离散频域信号Y′n和上游滤波离散频域信号X′n；S5，对步骤S4所得两组所述回波信号在频域内进行离散互相关运算；具体说，对下游滤波离散频域信号Y′n取共轭运算获得共轭输出再与上游滤波离散频域信号X′n做乘积运算，以得到互相关函数频域离散输出序列；S6，对离散互相关函数进行傅里叶逆变换，将步骤S5所得两组所述回波信号由频域反变换回到时域；具体为：将互相关函数频域离散输出序列进行快速傅里叶逆变换得到互相关函数时域离散输出序列Ryxτ；S7，对离散互相关函数进行三次样条插值处理，拟合关键部分曲线，求取最大值点，并据此得到飞行时间差；具体为：采用三次样条插值的方法对互相关函数时域离散输出序列进行插值拟合，得到互相关函数时域连续输出多项式，再求取三次拟合多项式二阶导数为零时对应的位移时间，即互相关函数输出最大值点对应的位移时间，从而得到飞行时间差的准确估计；S8，根据得到飞行时间差与流体流速的关系，并根据流量定义计算出瞬时及累积流量值。

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百度查询： 大连理工大学 一种超声波流量测量中互相关算法的轻量化实现方法