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ABSOLUTE TRANSIT TIME DETECTION FOR ULTRASONIC GAS FLOWMETERS BASED ON TIME AND PHASE DOMAIN CHARACTERISTICS

机译：基于时间和相位域特性的超声波气流计绝对传输时间检测

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We present an absolute transit time detection algorithm for ultrasonic gas flowmeters (UFMs). The major objective is a reliable and accurate detection, even when the received signals experience a change and degradation of their shape. This can be due to parasitic effects, such as high gas temperatures and pressure fluctuations. We employ a time and phase domain based detection algorithm that determines the absolute transit times independently for the upstream and downstream channel. The Hilbert transform is applied to calculate the wrapped phase signal; each section of this phase signal is analyzed step-by-step. The algorithm was tested on real measurement data obtained from a double-path UFM (wetted configuration using capacitive ultrasonic transducers) installed at the end of an exhaust gas train of an automotive combustion engine. Over a gas temperature range of 400°C and a mass flow range of 163 kg/h, corresponding to a signal-to-noise ratio (SNR) range from 18 to 8 dB, all transit times were detected correctly, i.e. without any cycle skip. Further, our results show that the algorithm outperforms cross-correlation methods in terms of the absolute transit time detection.

机译：我们介绍了超声波气流计（UFMS）的绝对传输时间检测算法。主要目标是可靠和准确的检测，即使当接收的信号经历其形状的变化和劣化时，也是如此。这可能是由于寄生效应，例如高气体温度和压力波动。我们采用时间和相位域基于域的检测算法，用于独立地确定上游和下游信道的绝对传输时间。利用了HILBERT变换来计算包裹相位信号;逐步分析该相位信号的每个部分。在从汽车燃烧发动机的废气列车的末端安装在从一只双路UFM（使用电容超声换能器的湿润配置）获得的实际测量数据上测试算法。在400°C的气体温度范围内和163kg / h的质量流量范围，对应于18至8 dB的信噪比（SNR），正确地检测到所有传输时间，即没有任何循环跳过。此外，我们的结果表明，该算法在绝对传输时间检测方面优于互相关方法。

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来源
《IEEE Ultrasonics Symposium》|2007年||共4页
会议地点
作者
Mario Kupnik; Edwin Krasser; Martin Groschl;
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正文语种
中图分类 TB55-53;
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