基于静态峰值分布的超声波回波信号检测方法研究

超声波气体流量计在气体流量计量方面具有独特的优势而被广泛应用，然而超声波信号在管道内传播，受流速、噪声等因素的影响，超声波回波信号幅值会发生衰减，造成回波信号定位错误导致严重的计量误差。尤其在高流速情况下，使用常用的方法很难确定特征点，导致测量到错误的结果。为此，研究超声回波信号的峰值特性，提出一种基于归一化静态峰值分布的超声波回波信号的超声气体流量计数字信号处理方法。在静态条件下对超声回波信号进行归一化，提取超声波回波信号峰值分布得到静态峰值参考波。在动态条件下，判断回波信号峰值的与静态峰值参考波的对应关系，确定特征点后计算超声波传播时间。该数字信号处理方法在以MSP430微控制器为核心的数字系统中实现，并进行气体流量标定实验，可验证该方法和所开发的数字系统的有效性。