[发明专利]多频率信息融合的连续波流量测量方法、装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种多频率信息融合的连续波流量测量方法、装置及电子设备，所述方法包括步骤：根据流体流量估算值求取超声波在流体中沿逆流方向传播相位变化值与沿顺流方向传播相位变化值的差值不超过180°时的最小侧音频率；基于所述最小侧音频率选择若干组测量用侧音频率和计算用侧音频率；根据每组所述测量用侧音频率下的测量相位差值求取各组测量用侧音频率和计算用侧音频率对应的实际相位差值；根据各组测量用侧音频率及其对应的实际相位差值分别计算各组测量用侧音频率对应的流体流量；对各组测量用侧音频率对应的流体流量求平均数得到最终的流体流量。本发明在提高测量精度的同时，还能保证测量灵敏度不下降。

技术领域

本发明涉及超声波流量测量领域，特别地，涉及一种多频率信息融合的连续波流量测量方法、装置及电子设备。

背景技术

超声波流量计利用管道流动中声波顺逆流传播的显著区别，通过处理超声波信号获得管道平均流速信息，进而预测管道流动流量。超声波流量计具有不侵入被测流体、无运动部件、不影响流体流动等优势，从而广泛应用于各种工业领域。

在专利号为ZL2015102172276、发明名称为《基于侧音测相的超声波流量测量方法及装置》发明专利中，作者针对传统侧音中系统设计复杂问题，提出了改进的侧音测相方法，从而降低了系统复杂度，然而，该方法只利用了单个频率的相位值获取流量，从而忽略了其他频率的相位值，数据利用不够充分，所得流量精度还有待改善。

发明内容

本发明提供了一种多频率信息融合的连续波流量测量方法、装置及电子设备，以解决现有超声波流量测量方法中数据利用不够充分，所得流量精度有待改善的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种多频率信息融合的连续波流量测量方法，包括步骤：

根据流体流量估算值求取超声波在流体中沿逆流方向传播相位变化值与沿顺流方向传播相位变化值的差值不超过180°时的最小侧音频率；

基于所述最小侧音频率选择若干组测量用侧音频率和计算用侧音频率，其中，各组所述计算用侧音频率分别等于最大测量用侧音频率与其余测量用侧音频率的差，且最小计算用侧音频率不超过所述最小侧音频率；

根据每组所述测量用侧音频率下的测量相位差值求取各组测量用侧音频率和计算用侧音频率对应的实际相位差值；

根据各组测量用侧音频率及其对应的实际相位差值分别计算各组测量用侧音频率对应的流体流量；

对各组测量用侧音频率对应的流体流量求平均数得到最终的流体流量。

在一实施例中，所述基于所述最小侧音频率选择若干组测量用侧音频率和计算用侧音频率，其中，各组所述计算用侧音频率分别等于最大测量用侧音频率与其余测量用侧音频率的差，且最小计算用侧音频率不超过所述最小侧音频率具体包括步骤；

选择不超过所述最小侧音频率的一组侧音频率作为最小计算用侧音频率；

将预先设定的大于所述最小侧音频率的最大设定侧音频率作为最大测量用侧音频率；

根据超声波相位测量绝对误差确定相邻组侧音频率之间的递进倍数上限值；

根据相邻组侧音频率之间的递进倍数上限值确定所述最小计算用侧音频率与所述最大测量用侧音频率之间的其它计算用侧音频率；

根据所述最大测量用侧音频率与所有计算用侧音频率的差值确定其余各组测量用侧音频率。

在一实施例中，相邻组侧音频率之间的递进倍数k满足：

其中，δ代表超声波相位测量绝对误差。

在一实施例中，所述测量用侧音频率的组数N满足：