[发明专利]一种气体超声流量传感器的测量算法

说明书

本发明公开了一种气体超声流量传感器的测量算法，涉及气体超声流量传感器技术领域，包括以下步骤：先以f_period的采样频率，采样P_sample点，即采样P_sample/f_period的时间，且P_sample/f_period不应低于2s，对采样值进行P_sample点的FFT计算，得到频域幅值谱，对P_sample点幅值谱进行排序，计算从最小值开始的共0.5*P_sample点幅值谱均值A_avg，从最大值开始依次计算幅值A_i与幅值谱均值A_avg之间的比值A_i/A_avg，若该比值大于k。本发明通过上述等结构的配合，实现了根据不同的气流状况，选择合适的采样频率，若在存在脉动流的场合下，提高采样频率，结合每个采样节拍下的采样时刻随机化，可以极大的较少脉动流对计量结果的影响，而对于没有脉动流的场合，则降低采样频率，提高电池寿命。

技术领域

本发明涉及气体超声流量传感器技术领域，具体为一种气体超声流量传感器的测量算法。

背景技术

超声流量传感器，其采用传输时间差法。在传输时间差法中，超声波换能器(发射器/接收器)分别设置在作为测量目标的流体通道(测量流体通道)的上游侧和下游侧，并交替发送和接收超声波脉冲。这样就可以通过利用正向的传输时间(传播时间)和反向的传输时间来测量流体的流速。因此，可以通过使用流速和测量流体通道的横截面积来测量流体的流量。

而在气体流量传感器的燃气表应用中，表通常被配置为间歇性地测量管道内气体的流量，该管道是通过采样测量流体通道，计算测量值的平均值，并积分平均值，从而获得气体使用量(积分流量值)。该采样测量基本上在每个预设采样周期中执行一次。

不同于水等液体，气体是压缩流体。因此，当气体通过压缩气体的装置时，气流中更有可能发生脉动。如果这种脉动与采样周期重叠，则在气体流量测量中发生误差，在气体测量过程中，在发生循环脉动的情况下，如果脉动周期和采样周期彼此重合或彼此接近，或者脉动周期是采样周期的整数倍，则可能存在仅将脉动的峰值或底部值测量为气体流量值的可能性。在这种情况下，气体流量值的误差变得相对较大。如果对包含误差的流量值进行积分，则作为积分值的气体使用量将与实际使用量显着偏差。

在上述情况下，已经提出了一些技术，用于即使在气流中发生脉动时也能获得精确的气体流量值。但是，以上这些方式的采样频率都是固定的，存在在脉动流的情况下，固定采样频率过高或过低的问题。过高则电池寿命缩减，过低则计量精度或响应时间指标变差，因此为了解决上述问题我们提出了一种一种气体超声流量传感器的测量算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体超声流量传感器的测量算法，具备根据不同的气流状况，选择合适的采样频率，若在存在脉动流的场合下，提高采样频率，结合每个采样节拍下的采样时刻随机化，可以极大的减少脉动流对计量结果的影响，而对于没有脉动流的场合，则降低采样频率，提高电池寿命，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气体超声流量传感器的测量算法，包括以下步骤：

步骤一：

先以f_period的采样频率，采样P_sample点，即采样P_sample/f_period的时间，且P_sample/f_period不应低于2s，对采样值进行P_sample点的FFT计算，得到频域幅值谱；

步骤二：