超声波流量计使用编码技术的探讨 十六

简单来说，驻波的存在改变了发射换能器与接收换能器之间的声波通道有效长度，而对上、下游传感器的敏感区域来说，这种有效长度的变化是不同的，这就造成上、下游流动噪声之间存在相位差。如果此时将上、下游的流动噪声进行互相关计算，得到的互相关峰值位置不只取决于被测流体的流速，而且还和相位差有关，必将造成测量结果的不准确。

而对于“X型”安装的互相关时差法超声波流量计来说，不存在反射波与入射波在同一直线上传播的情况，所以不会产生驻波。两路声波通道有相交叉的区域，这个交叉区域的存在，是否会给传播的信号带来额外的调制作用，从而使接收到的两路信号存在其他相位差，是接下来要讨论的问题。

根据波动学原理口引：每一列波在空间传播时，都将保持自己的特征如频率、波长、振动方向和传播方向等，不会因为其它波的存在而改变。这一由实践总结出的规律，叫做波的独立传播原理。根据这一原理，在波重叠的区域内，任一点的振动，等于各波单独存在时在该点引起的振动的矢量和。波的独立传播导致波的振动叠加，所以波的独立传播原理也叫做波的叠加原理。

在确定的流速条件下，“X型"安装的超声波流量计，其两路信号在中心交叉点上的相位差恒定，而且两路信号频率相等，有相同方向的振动分量，因此两列波满足相干条件，会在中心交叉点上有干涉现象。由波的叠加原理可知，虽然管道中的两列波在中心交叉点有干涉现象，但只表现为该点上的振动叠加，通过该点后两列波继续独立的传播，而不会互相影响各项参数，不会有互相的调制作用，所以互相关时差法超声波流量计管道中的两路超声波信号不会互相影响。

P．Brassier在他设计的超声波流量计中使用的是平均值为4V的正弦脉冲簇作为激励信号，吴晓庆的文章中也是以超声脉冲作为处理信号，这种一般信号进行互相关运算，存在相关时间积分有限的问题，也必将引起测量误差。而且用脉冲信号激励后的相关峰值不明显，给准确辨识带来了困难。

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