基于MATLAB的多路温湿度测量系统软件设计

为进行部组件级航天产品温湿度监测与实验研究,开发了一种通用温湿度测量系统上位机。基于MATLAB GUI开发环境,采用RS232串口通信方式,以数据首字母A～P作为温度数据判断依据,共16路,数据保存为文本文件;以数据首字母a～p作为湿度数据判断依据,共16路,数据保存至文本文件。通过数据曲线显示界面和监测系统界面,可将16路温度数据和16路湿度数据以实时曲线形式显和显示当前16路温度分布和湿度分布彩图;在软件的串口配置界面可配置串口通信协议;在软件的串口调试界面可从终端机接收数据。实验调试证明系统运行稳定,可应用于多种需温湿度监测现场。     

基于双声道的低压超声气体流量计数据融合方法

针对双声道的超声流量测量计测量低压中小管径流量时,超声波信号在低压气体中衰减大、信噪比低,导致某一声道的测量数据产生较大误差或错误,从而降低超声气体流量计测量的准确性和稳定性的问题,提出了一种时差法的双声道超声流量计数据融合方法。该方法首先对单一声道的时差数据进行粗大误差剔除和流量计算后,然后对数据进行预估处理获得流量状态,最后采用改进的卡尔曼融合方法计算管道内的平均流量,从而实现双声道气体超声流量计的数据融合和故障的判断。实验证明该方法的测量相对误差和重复性分别为-0.58%和0.21%。     

气体超声换能器动态性能测试方法研究

针对超声换能器性能差异影响气体流量测量的问题，提出了一种超声换能器动态性能测试方法。首先，根据回波信号的特征，以回波信号上升波形的相似度确定最优高斯模型。然后，通过人工鱼群算法计算出高斯模型的最优特征参数。最后，将最优特征参数进行归一化，计算超声换能器间的欧式距离，以评价超声换能器的动态性能一致性。在此基础上，设计了动态性能测试系统。系统对被测超声换能器的接收信号放大、滤波后，进行高速采样，再将数据发送至上位机进行高斯建模、参数估计和一致性评价。试验结果表明，超声换能器的动态性能一致性越好，超声流量计的测量误差和重复性越小。该方法对于提升气体超声流量计的小流量性能具有重要作用。