超声波流量计多声道气体测量技术探讨 八十一

本文研究基于数字极性相关算法的超声波信号识别技术，它是一种适用在二次

仪表的单片机与嵌入式系统中容易实现的超声波信号识别方法，实时性好，且计算量大大减小。

4.2.1 互相关测量原理

相关法测量技术对弱信号的提取或进行噪声滤波已趋于成熟应用，在物体的移

动速度、两相流的流速或流量测量中是一种较好的方法。

在超声波气体流量计中，超声回波信号有三个重要特点：

（1）相近性，超声回波信号不同周期的波形相近；

（2）相关性，随着每一对超声波换能器距离的变化或者气体流速的变化，超声

回波信号只有强弱的变化，不同回波信号之间是密切相关的；

（3）窄带性，因为超声波回波信号是以超声波换能器谐振频率为主频的衰减振

荡信号，所以信号的频率主要分布在以换能器的谐振频率为中心的一个较窄的频域上。

0 φ 为相位角； m 为超声波换能器的类型参数；u 为回波包络模数。作为一个典型的超声回波，取m = 2和u = 3.6×10−3。

超声波流量计