液体超声流量高精度测量中使用传播时间法需要精确测量绝对传播时间和相对传播时间,针对绝对传播时间的基波信号不易得到的情况,提出了一种基波信号提取方法,通过设定能量和相位约束边界保证提取基波信号的准确性,划分流速分布区间根据实际测量流速自适应调整基波信号;通过仿真对影响相对传播时间精度的采样率、峰值搜索因素进行了深入分析;设计实验系统并在液压平台上对提出的方法和仿真分析进行验证,结果证明了基波信号提取方法的有效性和仿真分析的正确性。

本文研究了数字化超声风速测量系统,提出并实现了完整的系统设计方案。该方案的核心是基于现场可编程门阵列（FPGA）和数字信号处理器（DSP）的硬件系统架构和基于包络重心法的信号处理算法。该设计可实现超声信号的高速数据采集和复杂的信号处理算法。测试结果表明所实现的超声风速测量系统具有体积小、反应速度快、抗干扰能力强和分辨率高等优点,且具有成本优势,并保持较低的功耗。

本文研究了时差法超声波流量计传播时间的测量技术,采用高性能的复杂可编程逻辑器件(CPLD)代替分立器件,以提高系统的稳定性和可靠性;利用超声波信号的自动增益控制(AGC)和复杂的逻辑控制实现信号的精确测量;利用逻辑分析实现倍频,使计数器的计数频率达到160MHz;通过软件和硬件方法实现传播时间范围控制和可靠性检验.实验结果表明,超声波传播时间误差在7纳秒以内,达到了设计要求.

TOFD技术全称Time of Flight Diffraction（衍射时差法），是利用缺陷端部的衍射波的传播时间差进行缺陷定量的一种无损检测方法，在国外工业无损检测领域已得到广泛应用，欧、美、日均已推出相应的应用标准。近几年来，国内水电行业也在进行引进试用。介绍了应用TOFD法时，探头角度及间距的选择经验以及对拼板对接焊缝中气孔等缺陷检测中显示的图谱进行了分析。

针对目前流体测量仪测量参数单一的问题,提出了一种用超声波技术测量流体多参数的方法。当传播距离不变时,利用超声波在流体中的传播速度间接得到流体的体积流量、密度、质量流量。由于流体流量、密度等参数均受温度影响,故设计过程中以温度作为参考信号,为所求参数就行实时补偿。同时,测量仪以FPGA为控制核心,实现高速信号采集与处理,以软件插补算法实现超声波传播时间的精密计算,使测量结果更加稳定可靠。