[發明專利]基于滑動參考波形的超聲波渡越時間互相關計算方法

有效

• 申請號: 202010591633.X
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111693732B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 馬勤勇;李濤;柏思忠;孫世嶺;但強;羅前剛;趙慶川;孟小紅;王祖迅;梁光清;李瑩瑩;路萍;張書林;田炎鑫
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

1.一種基于滑動參考波形的超聲波渡越時間互相關計算方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1.管道內流體靜止時，采集順流超聲波接收信號波形和逆流超聲波接收信號波形；

S2.確定順流靜態參考波形和逆流靜態參考波形，具體包括：

S21.將步驟S1采集的順流超聲波接收信號波形中波形最大峰值對應的時刻向前移動m個采樣周期后的時刻作為開始時刻t_bd，將順流超聲波接收信號波形中波形最大峰值對應的時刻向后移動n個采樣周期后的時刻作為終止時刻t_ed；

S22.將區間[t_bd，t_ed]中所有時刻對應的順流靜態波形組成的集合作為順流靜態參考波形；

S23.將步驟S1采集的逆流超聲波接收信號波形中波形最大峰值對應的時刻向前移動r個采樣周期后的時刻作為開始時刻t_bu，將逆流超聲波接收信號波形中波形最大峰值對應的時刻向后移動s個采樣周期后的時刻作為終止時刻t_eu；

S24.將區間[t_bu，t_eu]中所有時刻對應的逆流靜態波形組成的集合作為逆流靜態參考波形；

S3.管道內流體運動時，實時采集順流超聲波接收信號波形和逆流超聲波接收信號波形；

S4.將實時采集的第一個順流超聲波接收信號波形與順流靜態參考波形進行互相關計算得到的間隔時間t′_d1作為第一個順流超聲波的渡越時間；將實時采集的第一個逆流超聲波接收信號波形與逆流靜態參考波形進行互相關計算得到的間隔時間t′_u1作為第一個逆流超聲波的渡越時間；

S5.根據第一個順、逆流超聲波接收信號波形確定第一個順、逆流實時參考波形；計算第一個順流實時參考波形與順流靜態參考波形的時間偏差Δt_d1以及第一個逆流實時參考波形與逆流靜態參考波形的時間偏差Δt_u1，并對實時采集的第二個順流超聲波接收信號波形與第一個順流實時參考波形進行互相關計算得到間隔時間t′_d2以及對實時采集的第二個逆流超聲波接收信號波形與第一個逆流實時參考波形進行互相關計算得到間隔時間t′_u2，將所述時間偏差Δt_d1與所述間隔時間t′_d2的和作為第二個順流超聲波的渡越時間,將所述時間偏差Δt_u1與所述間隔時間t′_u2的和作為第二個逆流超聲波的渡越時間；

S6.按照步驟S5類推，根據第k個順、逆流超聲波接收信號波形計算第k+1個順、逆流超聲波的渡越時間；其中，按照步驟S21-S24類推，根據實時采集的第i個順流超聲波接收信號波形和第j個逆流超聲波接收信號波形分別得到第i個順流實時參考波形和第j個逆流實時參考波形；其中，i＝2,3,…,N；j＝2,3,…,N；k＝2,4,…,N。

2.根據權利要求1所述的基于滑動參考波形的超聲波渡越時間互相關計算方法，其特征在于：所述步驟S6具體包括：

S62.確定第i個順流實時參考波形與順流靜態參考波形的時間偏差Δt_di；

S63.將實時采集的第i+1個順流超聲波接收信號波形與第i個順流實時參考波形進行互相關計算得到間隔時間t′_d(i+1)，并確定實時采集的第i+1個順流超聲波的渡越時間；其中，所述第i+1個順流超聲波的渡越時間為t′_d(i+1)+Δt_di；

S64.確定第j個逆流實時參考波形與逆流靜態參考波形的時間偏差Δt_uj；

S65.將實時采集的第j+1個逆流超聲波接收信號波形與第j個逆流實時參考波形進行互相關計算得到間隔時間t′_u(j+1)，并確定實時采集的第j+1個逆流超聲波的渡越時間；其中，所述第j+1個逆流超聲波的渡越時間為t′_u(j+1)+Δt_uj。