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《大连理工大学》 2010年
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时差法超声波流量计数据处理方法的研究

王慧  
【摘要】: 流量测量在工农业生产中占有重要的地位,超声波流量计作为流量测量的重要工具,具有很多突出的优点,如测量范围宽、无压力损失、安装方便、价格低廉等,越来越受到人们的重视。但由于受外界测量环境的干扰以及自身因素的影响,超声波流量计所测得的数据中往往含有噪声干扰,这势必会影响流量计的测量精度和稳定性,所以必须对其所采集的数据进行降噪处理。 本文针对实验室设计的时差法超声波流量计测量精度不高且稳定性不好等问题,从数据处理方面对其所采集的时差数据进行降噪处理。本文应用均值滚动滤波、傅里叶变换以及小波变换三种数据处理方法,分别从时域、频域以及时频域对时差数据进行分析。着重研究了傅里叶变换和小波变换在超声波流量计数据处理中的应用,并通过Matlab仿真实验分析了两种处理法的降噪效果。 文中利用傅里叶变换把时差信号从时域转换到频域,通过分析信号的频谱,可知信号中含有很多高频成分,所以采用低通滤波器对信号进行处理,滤除了时差信号中的部分噪声干扰,在一定程度上提高了流量计的测量精度和稳定性,但效果仍不是很理想。 小波变换法从时频域对时差数据进行处理,具有多尺度分析的特点,在不同分解层下能有效地区分信号和噪声。本文通过分析各分解层下小波系数的变化特性,采用小波阈值降噪法,通过仿真实验详细分析了小波母函数的选取、分解层数的确定以及阈值方法的选取对于降噪效果的影响,以db6和db3小波分别作为大流量和中小流量测量信号的最优小波母函数,采用sqtwolog阈值方法和软阈值函数,进行6层小波分解,得到了较好的降噪效果。 通过分析比较傅里叶变换与小波变换两种方法对超声波流量计采集数据的处理效果,得出小波变换更适合时差法超声波流量计的数据处理,可有效提高流量计测量精度和稳定性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH814.92

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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7 王乐;小型渠道中超声波短距测流的设计[D];太原理工大学;2011年
8 梁德福;时差法低功耗超声波流量计的设计与实现[D];华东理工大学;2012年
9 胡延国;嵌入式超声波流量计的设计实现[D];大连理工大学;2011年
10 刘园珍;相关法超声流量计的研究[D];东华理工大学;2012年
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