互相关渡越时间超声波流量计精度补偿

来源：电子测量技术杂志2021年第5期北京时间：

作者：杨瑞峰，朱义德，郭晨霞，葛双超

单位：中北大学电子测试技术国家重点实验室,太原 030051

摘要：超声波流量计因其具有良好的场地适用性在工业生产领域有良好的应用前景。为了满足实际生产对于液体流量测量精度的要求，采用互相关算法检测超声波的渡越时间（TOF），降低了计算时间误差。利用FPGA内部资源设计实现互相关算法模块，并调整逻辑结构精简算法，减少资源占空比。测试结果表明，该方法有效提高了渡越时间的测量精度。在0-3000mm的测量范围内，渡越时间的相对误差低至0.44%。超声波流量计在层流区域的相对误差低于3.68％，湍流区域的相对误差小于0.64％。

关键词：超声波流量计;互相关算法;半并行结构;渡越时间;现场可编程逻辑门阵列

基金资助：国家自然科学基金（41904080）；山西省重点研发计划（201903D121118）；山西省回国留学人员科研资助项目（2020-111）