[发明专利]多电极电磁流量计流速分布重建方法

权利要求书

1.一种多电极电磁流量计流速分布重建方法，用于测量区域截面流速分布，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，建立与所述多电极电磁流量计测量电极处的测量面一致的剖面模型，所述测量面至少包括一个流速场截面；

步骤S20，获取与所述流速场截面的区域微元划分方式对应的区域权函数矩阵W、区域面积对角矩阵A和包含WA的速度重建表达式；

步骤S30，通过所述多电极电磁流量计获取所述测量面的电极对感应电压矩阵U；

步骤S40，通过电极对感应电压矩阵U和包含WA的速度重建表达式求解重建所述流速场截面的速度矩阵V；

其中，步骤S40中对包含WA的速度重建表达式求解时包括以下步骤：

步骤S41，对矩阵WA进行SVD分解；

步骤S42，确定其正则化参数；

步骤S43，通过吉洪诺夫正则化方法求解。

2.根据权利要求1所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于：步骤S42中确定其正则化参数的方法为GCV法。

3.根据权利要求1所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于：步骤S43中所述吉洪诺夫正则化方法为截断奇异值分解的吉洪诺夫正则化方法或者分数阶吉洪诺夫正则化方法。

4.根据权利要求1所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于：所述速度矩阵V中各速度的方向与其对应的区域微元垂直。

5.根据权利要求1所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于：所述电极对感应电压矩阵U中各感应电压为与其对应的区域微元的弦端电压。

6.根据权利要求3所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于：在步骤S43中使用分数阶吉洪诺夫正则化方法求解时，其选取的分数阶参数α∈(0,0.7)。

7.根据权利要求6所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于：所述分数阶参数α＝0.5。

8.根据权利要求3所述的多电极电磁流量计流速分布重建方法，其特征在于，在步骤S43中使用分数阶吉洪诺夫正则化方法求解时，选取分数阶参数的步骤包括：

步骤S61，在所诉剖面模型中按照其区域划分建立区域微元的速度矩阵并仿真在条件下的各个电极对感应电压组成电极对感应电压矩阵列矩阵将代入所述分数阶吉洪诺夫正则化方法所得的求解式后，形成验证式；

步骤S62，将分数阶参数α∈(0,1)每隔一个间隔取值；

步骤S63，将选取的α代入所述验证式，计算其在该分数阶参数下的重建速度矩阵V的值；

步骤S64，将步骤S63所得速度矩阵V与仿真的设定值做标准差；

步骤S65，重复步骤S62至步骤S64，从中选取标准差最小的一个α代入所述求解式，根据步骤S30中多电极电磁流量计测得的电极对感应电压矩阵U和所述求解式，求解得步骤S40所需的速度矩阵V。