Bħala strument mhux ta'-kuntatt,miters tal-fluss ultrasonikugħandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet f'ħafna oqsma industrijali. Hemm ħafna metodi ta 'kejl għall-miters tal-fluss ultrasoniku. Dan il-kapitolu jintroduċi l-applikazzjoni tal-metodu ta' korrelazzjoni trans-f'miters tal-fluss ultrasoniku, u jistudja u jissimula wkoll il-metodu ta' korrelazzjoni inkroċjata. Sabiex issolvi l-eżattezza tal-kejl tal-prinċipju tal-miter tal-fluss ultrasoniku pdf, peress li l-metodu tradizzjonali tad-differenza tal-fażi huwa faċilment affettwat minn interferenza tas-sinjal tal-istorbju, u b'hekk jaffettwa l-eżattezza tal-kejl, huwa propost li jintuża l-metodu tad-differenza tal-fażi bħala l-metodu bażiku tal-kejl, u żżid il-prinċipju ta 'korrelazzjoni, algoritmu ta' interpolazzjoni u algoritmu ta 'medja biex itejjeb il-prinċipju tal-fluss tal-anti{5}interferenza ultrasoniku tiegħu pdf.
Metodu ta'-korrelazzjoni inkroċjata
Il-metodu għall-kejl tal-veloċità tal-fluss bl-użu ta 'miters tal-fluss ta' korrelazzjoni ultrasoniku cross- huwa bbażat fuq il-prinċipju ta 'riflessjoni ultrasonika: bl-użu ta' żewġ impulsi konsekuttivi, il-moviment tal-partiċelli huwa determinat billi jiġi analizzat id-dewmien bejn is-sinjali backscatered ġenerati fi ħdan volum definit. Dan il-volum jitqies bħala volum ta' kon ċilindru-, u l-karatteristiċi tiegħu huma korrelatati mal-karatteristiċi tas-sensor.
Waqt it-tħaddim
Is-senser tal-miter tal-fluss jarmi impulsi ultrasoniċi f'angolu fiss biex jiskennja materjali li jirriflettu (mikropartiċelli, minerali, jew bżieżaq) fl-ilma tax-xita u l-ilma tad-drenaġġ, u jsalva l-eki li jirriżultaw bħala stampi jew mudelli ta 'eku. Wara ftit millisekondi, titwettaq it-tieni skan, u l-immaġni jew il-mudell tal-eku li tirriżulta wkoll tiġi salvata. Minħabba li l-materjali riflettivi jimxu b'mod sinkroniku mal-mezz ta 'l-ilma tax-xita u tad-drenaġġ, il-pożizzjoni tal-materjali li jirriflettu tista' tiġi identifikata billi titqabbel ir-relazzjoni bejn żewġ stampi jew mudelli simili, u b'hekk tinstab u tikkalkula l-veloċità tal-fluss.
Meta wieħed iqis l-angolu tar-raġġ u r-rata ta 'repetizzjoni tal-polz ta' l-ultrasound, il-veloċità ta 'sa 16-il saff ta' partiċelli minuta fil-fluwidu tista 'titkejjel direttament permezz ta' distribuzzjoni spazjali, u b'hekk tikkalkula direttament il-veloċità tal-fluss sezzjonali tal--pajp ta 'preċiżjoni għolja-: meta l-veloċità tal-fluss tkun<1m/s, the measurement inaccuracy is ±0.5% + 5mm/s of the measured value; when the flow velocity is >1m/s, l-ineżattezza tal-kejl hija ± 1% tal-valur imkejjel. Din hija wkoll ir-raġuni ewlenija għaliex l-eżattezza tal-kejl tal-miter tal-fluss ta 'korrelazzjoni trans-hija superjuri għal dik tal-miter tal-fluss Doppler. Il-prinċipju tal-kejl huwa muri fil-figura.
Applikazzjoni tal-metodu ta' korrelazzjoni inkroċjata fil-metodu tad-differenza tal-fażi
Il-figura turi d-differenza fil-ħin bejn il-propagazzjoni downstream u upstream fi fluwidu, li tista 'titkejjel bl-użu tal-metodu tad-differenza tal-fażi.
Il-kwantità fiżika mkejla bil-metodu tad-differenza tal-fażi hija d-differenza tal-fażi bejn żewġ settijiet ta 'sinjali. Meta jiġi emess polz ultrasoniku kontinwu jew polz b'perjodu twil, se tiġi ġġenerata differenza tal-fażi bejn is-sinjali miż-żewġ settijiet ta 'sondi li jirċievu ultrasoniku, u din id-differenza tal-fażi tirrifletti l-kobor tal-veloċità tal-fluss tal-fluwidu.
L-applikazzjoni tal-metodu ta' korrelazzjoni inkroċjata fil-metodu tad-differenza tal-fażi hija riflessa prinċipalment fl-aspetti li ġejjin:
Sinjal Allinjament u Sinkronizzazzjoni
Fil-kejl tad-differenza tal-fażi, żewġ sinjali jista 'jkollhom offsets temporali jew spazjali. Il-metodu ta' korrelazzjoni inkroċjata jikkalkula s-similarità ta 'żewġ sinjali f'dewmien ta' ħin differenti, isib il-valur tad-dewmien li jimmassimizza l-korrelazzjoni, u b'hekk jiddetermina l-offset relattiv bejn is-sinjali. Pereżempju, f'miters tal-fluss ultrasoniku, id-differenza fil-ħin bejn is-sinjali ultrasoniċi upstream u downstream tinstab bl-użu ta 'korrelazzjoni inkroċjata, u d-differenza tal-fażi hija mbagħad derivata.
Soppressjoni tal-Ħoss u Titjib tar-Robustezza
Is-sinjali tad-dinja reali-spiss huma affettwati minn interferenza tal-istorbju, u l-metodu ta'-korrelazzjoni inkroċjata huwa robust għall-istorbju. Billi tikkalkula l-korrelazzjoni bejn żewġ sinjali, il-komponenti tal-ħsejjes huma parzjalment ikkanċellati matul il-proċess ta 'korrelazzjoni, filwaqt li tiġi ppreservata informazzjoni utli (bħal relazzjoni ta' fażi). Pereżempju, fl-ittestjar tal-istorbju tal-fażi, il-metodu ta 'korrelazzjoni inkroċjata jista' jelimina l-istorbju introdott mis-sistema tal-kejl, u jenfasizza l-karatteristiċi tal-ħoss tal-fażi tas-sinjal imkejjel.
Stima tad-Differenza tal-Fażi
L-ogħla pożizzjoni tal-funzjoni ta' korrelazzjoni inkroċjata tikkorrispondi mad-differenza tal-fażi bejn is-sinjali. Għal sinjali bl-istess frekwenza iżda fażijiet differenti, il-metodu ta' korrelazzjoni inkroċjata jista' jikkonverti d-dewmien tal-ħin f'differenza tal-fażi billi jsib id-dewmien li jikkorrispondi għall-quċċata. Pereżempju, f'sistemi ta' komunikazzjoni mingħajr fili jew tar-radar, il-kejl tad-differenza tal-fażi tas-sinjali bl-użu ta' korrelazzjoni inkroċjata jista' jintuża għal applikazzjonijiet bħall-ippożizzjonar, il-firxa jew is-sinkronizzazzjoni.
Ipproċessar tas-Sinjal b'ħafna kanali
F'sistemi ta' kejl b'ħafna kanali, korrelazzjoni inkroċjata tista' tintuża biex tanalizza r-relazzjoni tal-fażi bejn sinjali minn kanali differenti. Pereżempju, f'analizzatur tal-ħsejjes tal-fażi, is-sinjal imkejjel huwa maqsum f'kanali multipli għall-ipproċessar ta' korrelazzjoni inkroċjata, li jistgħu jtejbu l-eżattezza u s-sensittività tal-kejl filwaqt li jeliminaw id-differenzi tal-ħoss bejn il-kanali.
