CN111879368B - 一种流量测量中相移检测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种流量测量中相移检测方法、装置及设备，该方法包括：获取初始化值，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号；根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。解决了大量测试导致的工作量巨大的问题，减少工作量，提高检测结果的准确性。

Description

一种流量测量中相移检测方法、装置及设备

技术领域

本发明实施例涉及信号测量技术领域，尤其涉及一种流量测量中相移检测方法、装置及设备。

背景技术

超声波流量测量最关键环节就是准确的测量出超声波在发射、接收换能器之间的传播时间。阈值检测是时差法超声波流量测量最常用的检测方法，通过设置阈值电压来判断信号到达时间从而计算传播时间。因为压电转换存在惯性迟滞特性，换能器接收到超声波信号后转换成的电信号总是包含一定迟滞时间且信号幅值逐渐增大，为规避干扰，通常将阈值电压设定在一个相对较高的数值。但是，流速变化、被检介质变化(如气体成分)、环境温度的变化、换能器的老化、噪声干扰等均可能使接收信号的能量与幅值将发生变化，根据恒定的电压阈值检测脉冲到达时间，很难准确应对复杂的流场变化，经常会因信号幅值波动而出现漏检或者误判，使测量到的传播时间产生一个或多个周期的相移(相移也称为跳波)。为准确检测到回波信号，通常有自动增益控制技术和动态阈值检测技术，前者是固定阈值对接收信号的波形进行自动放大处理，后者不改变接收信号，通过改变阈值使之适应现场检测条件。这两种方法都不具备实时处理、同步调整的能力，对现场检测中的随机扰动、即时干扰无法做到彻底根除，存在相移情况。

目前采用双序列脉冲相移检测方法检测相移发生情况，其基本原理是向发射换能器顺序激励两列相同的方波脉冲，两列脉冲插入一定时间间隔，两列脉冲激励产生的超声波互相叠加产生幅值衰减并导致回波信号的周期发生变化，且回波周期开始变化位置与插入时间间隔位置是一致的，且不受气流或环境因素引起的回波幅值变化的影响，因此可以通过检测回波信号周期的相对变化来准确定位起始信号。因为该方法在每一次发射超声波时都加入了用于定位的时间间隔，因此可以做到实时处理、同步调整相移带来的影响。

但是，双序列脉冲相移检测方法在使用前需要测试不同流量、环境温度下的回波信号周期的变化规律，然后选择一个合适的周期阈值，来满足各种使用情况下的相移检测。由于换能器存在不一致性，其回波信号的周期阈值也不尽相同，因此需要对测量电路一一标定，标定工作量大。且当气流产生较大波动时或长时间使用后换能器产生老化，会引起回波信号周期的变化规律也有所变化，预先设定的周期阈值可能导致错检。

发明内容

本发明提供一种流量测量中相移检测方法、装置及设备，以实现流量测量中简单、准确地检测相移，提高测量结果的准确性和实用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种流量测量中相移检测方法，所述流量测量中相移检测方法包括：

获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为所述换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；

接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；

根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；

根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。

第二方面，本发明实施例还提供了一种流量测量中相移检测装置，该流量测量中相移检测装置包括：

获取模块，用于获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为所述换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；

接收模块，用于接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；

周期值确定模块，用于根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；

相移确定模块，用于根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的一种流量测量中相移检测方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种流量测量中相移检测方法。

本发明实施例提供了一种流量测量中相移检测方法、装置及设备，通过获取初始化值，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号；根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。解决了现有的相移检测方法中在使用前大量测试导致的工作量巨大的问题，通过预先根据脉冲测量信号确定初始化值，再根据初始化值确定第二检测信号的相移检测结果，只需要在检测前发射脉冲测量信号就可以实现初始化值的确定，避免了大量发射信号进行测量，减少了工作量，提高工作效率，且初始化值不是固定阈值，便于在不同环境和条件下进行流量测量；灵活确定初始化值避免了设置固定阈值导致的相移检测结果不准确的问题，提高了检测结果的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种流量测量中相移检测方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的一种流量测量中相移检测方法的流程图；

图3是本发明实施例二中的一种流量测量中相移检测方法中确定电压阈值和初始起点位置的流程示意图；

图4是本发明实施例二中的一种脉冲测量信号中回波信号的示意图；

图5是本发明实施例二中的一种流量测量中相移检测方法中确定周期阈值和初始测量点序号的流程示意图；

图6是本发明实施例二中的一种周期值示意图；

图7是本发明实施例三中的一种流量测量中相移检测装置的结构图；

图8是本发明实施例四中的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种流量测量中相移检测方法的流程图，本实施例可适用于检测相移发生的情况，该方法可以由流量测量中相移检测装置来执行，具体包括如下步骤：

步骤S110、获取初始化值。

在本实施例中，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值。

在本实施例中，初始化值可以理解为流量检测过程中预先确定的阈值，用来判断接收到的信号是否发生位移。脉冲测量信号可以理解为在测量初始化值时计算机接收换能器发送的信号；第一检测信号可以理解为换能器发送的信号；初始电压阈值用来在初始测量流量时与换能器发送的检测信号的幅值进行比较，从而确定是否可以接收到此检测信号的阈值。初始起点位置可以理解为接收到的检测信号中的第m个周期的波形，将其作为起始点进行后续的测量。初始测量点序号可以理解为接收到的检测信号的第n个周期的波形，将其作为测量点，用来判断检测信号是否发生了相移。初始周期阈值可以理解为初始测量时检测信号周期值的阈值。

在流量测量前，首先进行初始化值测量，以水管为例，通过换能器在水管的一端发送脉冲信号，在水管另一端通过另外一个换能器接收信号，此时换能器接收到的信号为正弦信号，换能器将此正弦信号作为第一检测信号(即脉冲测量信号)发送给计算机，计算机根据脉冲测量信号确定初始化值，并将其存储至计算机的存储空间中，在进行相移检测时，首先获取初始化值。

步骤S120、接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号。

在本实施例中，第二检测信号可以理解为在进行流量检测时换能器发送的信号；第二检测信号时是周期性的信号，回波信号可以理解为周期性的信号中的一个周期的信号。

在进行流量测量时，通过换能器在一端发送脉冲信号，在另一端通过另外一个换能器接收信号，将接收到的正弦信号作为第二检测信号发送给计算机。第二检测信号的幅值的变化趋势是逐渐增大的，换能器在接收到第二检测信号时将第二检测信号的幅值与初始电压阈值比较，将大于初始电压阈值的第二检测信号发送给计算机处理单元，由计算机处理单元判断是否发生相移。

步骤S130、根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值。

在本实施例中，第一测量周期值和第二测量周期值可以理解为第二检测信号中的两个回波信号分别对应的周期值。

从第二检测信号中初始起点位置的回波信号开始向后移动初始测量点序号位得到一个回波信号，将此回波信号的周期值作为第一测量周期值，以及将此回波信号向后一位的回波信号的周期值作为第二测量周期。

步骤S140、根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。

在本实施例中，相移检测结果可以理解为相位是否发生移动，包括，存在相移和不存在相移。

将第一测量周期值、第二测量周期值分别与初始周期阈值进行比较，根据比较结果确定第二检测信号的相移检测结果。

本发明实施例提供了一种流量测量中相移检测方法，通过获取初始化值，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号；根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。解决了现有的相移检测方法中在使用前大量测试导致的工作量巨大的问题，通过预先根据脉冲测量信号确定初始化值，再根据初始化值确定第二检测信号的相移检测结果，只需要在检测前发射脉冲测量信号就可以实现初始化值的确定，避免了大量发射信号进行测量，减少了工作量，提高工作效率，且初始化值不是固定阈值，便于在不同环境和条件下进行流量测量；灵活确定初始化值避免了设置固定阈值导致的相移检测结果不准确的问题，提高了检测结果的准确性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种流量测量中相移检测方法的流程图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体主要包括如下步骤：

步骤S201、在零流量状态或流量稳定状态下，至少获取一次设定周期数量的脉冲测量信号。

在本实施例中，零流量状态可以理解为液体或气体不流动的状态，例如测量水管时，关闭阀门，使水管内的水不流动；流量稳定状态可以理解为液体或气体流量不发生突变，例如突然打开阀门或关闭阀门，使管道内的液体突然流动。设定周期数量可以理解为发射脉冲测量信号时，预先选择发射多少个周期的脉冲测量信号，脉冲测量信号是两列间隔一定时间发送的脉冲信号，在发送完第一列脉冲信号后，一定间隔时间后发送第二列脉冲序列，两列脉冲序列的周期T相同，时间间隔一般选择0.25T-2T，设定周期数量是发射多少个周期的第一列脉冲信号。

保证要测量的流体处于零流量状态或流量稳定状态，此时进行初始化值的测量。换能器发送设定周期数量的脉冲测量信号，另一边通过另一个换能器接收脉冲测量信号。为了使测量值更准确，多次发送脉冲测量信号，将多次测量得到的结果取平均值。

步骤S202、根据脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置。

在本实施例中，电压阈值可以理解为回波信号幅值的阈值，回波信号的幅值为电压值。

脉冲测量信号中包含多个回波信号，确定各回波信号的幅值。由于持续接收到脉冲测量信号，所以回波信号会有多个，一开始接收的回波信号幅值增加比较大，然后会趋于平缓稳定。在确定各回波信号的幅值时仅需要确定前面的几个就可以，无需全部确定，回波信号过少无法实现本申请的技术方案，所以本申请实施例以5-8个回波信号为例，基于此实现本申请的技术方案。根据回波信号的幅值的增长速度确定电压阈值和初始起点位置。

进一步地，图3提供了一种流量测量中相移检测方法中确定电压阈值和初始起点位置的流程示意图，根据脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置具体包括如下步骤：

步骤S2021、按照脉冲测量信号中各回波信号的时间顺序依次确定设定数量的回波信号的幅值。

在本实施例中，设定数量可以理解为根据实际情况预先设定的数值，用来确定回波信号的幅值所需要测量的个数。

作为发送端的换能器发送方波信号(脉冲信号)，作为接收端的换能器接收到的脉冲测量信号为正弦波信号，将正弦波信号发送给计算机进行处理。计算机获取到的脉冲测量信号为多个回波信号，即回波信号就是脉冲测量信号中的一个周期的信号，多个周期的信号构成了脉冲测量信号，图4给出了一种脉冲测量信号中回波信号的示意图，一个周期的正弦波为一个回波信号，图中的f(1)为一个回波信号。回波信号根据时间顺序排列，形成脉冲测量信号，按照时间顺序依次确定设定数量的回波信号的幅值，例如，从前向后取8个回波信号的幅值。

步骤S2022、根据各幅值确定各回波信号的幅值增速。

在本实施例中，幅值增速可以理解为幅值增加的速度或者幅值增加的量，幅值增加的量除以时间即为幅值增加的速度。

示例性的，例如，回波信号的幅值从第一个到第八个依次为0.04v、0.1v、0.18v、0.28v、0.38v、0.6v、0.8v、1v。各回波信号的幅值增速依次为0.04、0.06、0.08、0.1、0.1、0.22、0.2、0.2。

步骤S2023、根据幅值增速确定最大幅值增速对应的回波信号的第一幅值，并将最大幅值增速对应的回波信号的位置确定为初始起点位置，以及确定最大幅值增速对应的回波信号按照时间顺序向前顺延一位的回波信号的幅值为第二幅值。

在本实施例中，最大幅值增速可以理解为幅值增速的最大值，第一幅值可以理解为回波信号中最大幅值增速对应的回波信号的幅值；第二幅值可以理解为回波信号中最大幅值增速对应的回波信号向前移动一位得到的回波信号的幅值。

比较幅值增速，确定其中的最大值，即最大幅值增速，记录最大幅值增速对应的回波信号的幅值为第一幅值，将此回波信号的位置记为初始起点位置，并将此回波信号向前一位的回波信号的幅值记为第二幅值。示例性的，最大幅值增速为0.22，对应的第一幅值为0.6V，初始起点位置为第m＝6个回波信号，第二幅值为0.38v。

步骤S2024、根据第一幅值和第二幅值的平均值确定电压阈值。

电压阈值等于(0.6+0.38)/2＝0.49v。

步骤S203、根据设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号。

在本实施例中，周期阈值可以理解为回波信号周期的阈值。

根据设定周期数量和初始起点位置可以确定插入时间间隔的点，测量插入时间间隔附近对应的回波信号周期值，其周期值在插入时间间隔后一般呈现先增大再减小或先减小再增大(取决于插入的时间间隔大小)的规律，根据周期值的变化速度确定周期阈值和初始测量点序号。

进一步地，图5提供了一种流量测量中相移检测方法中确定周期阈值和初始测量点序号的流程示意图，根据设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号具体包括如下步骤：

步骤S2031、根据设定周期数量和初始起点位置确定插入点。

在本实施例中，插入点可以理解为测量脉冲信号中插入时间间隔的点。

示例性的，设定周期数量为20个，初始起点位置为m＝6，插入点为20-6＝14，即设置脉冲测量信号的周期值为T＝0.01ms，换能器在测量时发送的脉冲测量信号为两列脉冲信号，首先发送20个周期的脉冲信号，然后间隔时间0.01ms再次发送10个周期的脉冲信号，若初始起点位置为6，则插入点为第14个回波信号。

步骤S2032、确定插入点的预设范围内的各回波信号的测量周期值。

在本实施例中，预设范围可以理解为预先设定的一定范围，可以是根据时间设定，也可以按照回波信号个数设置。例如，预设范围为插入点前后0.02s内的回波信号，或者插入点前4个周期和后4个周期的回波信号。测量周期值可以理解为插入点附近的回波信号的周期值。

测量插入点的预设范围内的各回波信号的周期值，将此周期值作为测量周期值。

步骤S2033、根据各测量周期值确定变化方向相同的两个回波信号对应的第一回波周期值和第二回波周期值。

在本实施例中，第一回波周期值为最大变化速率对应的回波信号的周期值，即回波信号中周期值变化速度最快的回波信号所对应的周期值；第二回波周期值为第二大变化速率对应的回波信号的周期值，即回波信号中周期值变化速度仅小于最大变化速率的回波信号所对应的周期值。

插入点附近的周期值一般呈现先增大再减小或先减小再增大(取决于插入的时间间隔大小)的规律，选择前半段周期增大最快或前半段周期减小最快的两个回波信号的周期值，即在周期值的最高点或最低点处为界，选择前半段或者后半段，图6给出了一种周期值示意图，以图中的最高点为界，前面的周期值变化方向为增大，后面的周期值变化方向为减小，选择前半段变化方向全部为增大或者后半段变化方向全部为减小的回波信号的周期值作为确定周期阈值的依据。

步骤S2034、根据第一回波周期值与第二回波周期值的平均值确定周期阈值。

计算将第一回波周期值与第二回波周期值的平均值，将此平均值作为周期阈值。

步骤S2035、将第一回波周期值和第二回波周期值分别对应的回波信号中时间顺序在前的回波信号的位置确定为初始测量点序号。

记录第一回波周期值与第二回波周期值分别对应的两个回波信号，两个回波信号中前面的回波信号相对于回波信号m的位置记为n，后面的记为n+1，其中，m为初始起点位置，n为初始测量点序号。

此时完成一次测量，即发射了一次脉冲测量信号时测量得到的初始化值。

步骤S204、将根据至少一次脉冲测量信号确定的电压阈值的平均值作为初始电压阈值。

步骤S205、将根据至少一次脉冲测量信号确定的周期阈值的平均值作为初始周期阈值。

为保证数据的准确性，一般进行多次测量，将多次测量结果取平均值得到初始化值。初始电压阈值和初始周期阈值根据多次测量结果取平均值，初始起点位置和初始测量点序号在零流量状态或流量稳定状态时每次测量的值相同。

步骤S206、获取初始化值。

步骤S207、接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号。

步骤S208、根据初始起点位置和初始测量点序号确定第二检测信号中的第一回波测量点，以及第一回波测量点按照时间顺序向后顺延一位所对应的第二回波测量点。

在本实施例中，第一回波测量点和第二回波测量点可以理解为第二检测信号中检测信号是否发生相移时所取的两个回波信号的位置。

步骤S209、根据第一回波测量点确定第一测量周期值。

步骤S210、根据第二回波测量点确定第二测量周期值。

将第一回波测量点所对应的回波信号的周期值作为第一测量周期值，将第二回波测量点所对应的回波信号的周期值作为第二测量周期值。

步骤S211、判断第一测量周期值是否小于初始周期阈值，且第二测量周期值是否大于初始周期阈值，若是，执行步骤S212；否则，执行步骤S214。

步骤S212、确定相移检测结果为不存在相移。

步骤S213、将第一测量周期值和第二测量周期值的平均值作为新的初始周期阈值，更新初始化值，并执行步骤S218。

当第一测量周期值小于初始周期阈值且第二测量周期值大于初始周期阈值时，此时的第二检测信号不存在相移。计算第一测量周期值和第二测量周期值的平均值，将此平均值作为新的初始周期阈值存储，更新初始化值，在下次测量时以其为初始周期阈值判断是否发生相移。根据第一测量周期值和第二测量周期值更新初始周期阈值可以适应不同流量和环境变化引起周期变化，提高相移检测准确性。

步骤S214、确定相移检测结果为存在相移，判断第一测量周期值是否大于初始周期阈值，若是，执行步骤S215；否则，执行步骤S216。

S215、将初始电压阈值增加第一预设值形成新的初始电压阈值，根据新的初始电压阈值更新初始化值，并执行步骤S218。

在本实施例中，第一预设值可以理解为根据实际应用情况设置的数值，例如0.1V。

在流量测量中，根据第二检测信号中的初始起点位置(即第m个回波信号)确定传播时间，进而确定流量。如果发生了相移，说明初始起点位置检测的不准确，即传播时间不准确。当第一测量周期值大于初始周期阈值时，此时发生了相移，多记录了一个周期值，将传播时间减去一个周期值。将初始电压阈值增加第一预设值形成新的初始电压阈值进行存储，并更新初始化值，以便下次测量使用。

S216、判断第二测量周期值是否小于初始周期阈值，若是，执行步骤S217；否则，执行步骤S218。

S217、将初始电压阈值减小第二预设值形成新的初始电压阈值，根据新的初始电压阈值更新初始化值。

在本实施例中，第二预设值可以与第一预设值相同，也可以不同。

当第二测量周期值小于初始周期阈值时，此时发生了相移，少记录了一个周期值，将传播时间增加一个周期值。将初始电压阈值减小第二预设值形成新的初始电压阈值进行存储，并更新初始化值，以便下次测量使用。

S218、结束此次操作。

本发明实施例提供了一种流量测量中相移检测方法，解决了现有的相移检测方法中在使用前大量测试导致的工作量巨大的问题，在测量前，预先在零流量状态或流量稳定状态下获取脉冲测量信号，确定初始化值，且多次重复测量，将测量获得的结果取平均值确定初始化值，提高了数据准确性，不需要大量发射信号进行测量，减少了工作量，提高工作效率，初始化值不是固定阈值，便于在不同环境和条件下进行流量测量；灵活确定初始化值避免了设置固定阈值导致的相移检测结果不准确的问题。在完成初始化值测量后，根据初始化值检测第二检测信号是否存在相移，在不存在相移时，根据此时测量的第一测量周期值和第二测量周期值更新初始周期阈值，可以适应不同流量和环境变化引起周期变化，提高相移检测准确性。并在存在相移时，根据相移发生的方向进行不同的补偿，为确定流量提供精确的数据，提高流量测量结果的准确性。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的一种流量测量中相移检测装置的结构图，该装置包括：获取模块31、接收模块32、周期值确定模块33和相移确定模块34。

其中，获取模块31，用于获取初始化值，初始化值预先根据脉冲测量信号确定，脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；接收模块32，用于接收流量测量时换能器发送的幅值大于初始电压阈值的第二检测信号，第二检测信号包括回波信号；周期值确定模块33，用于根据初始起点位置和初始测量点序号确定回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；相移确定模块34，用于根据第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定第二检测信号的相移检测结果。

本发明实施例提供了一种流量测量中相移检测装置，解决了现有的相移检测方法中在使用前大量测试导致的工作量巨大的问题，通过预先根据脉冲测量信号确定初始化值，再根据初始化值确定第二检测信号的相移检测结果，只需要在检测前发射脉冲测量信号就可以实现初始化值的确定，避免了大量发射信号进行测量，减少了工作量，提高工作效率，且初始化值不是固定阈值，便于在不同环境和条件下进行流量测量；灵活确定初始化值避免了设置固定阈值导致的相移检测结果不准确的问题，提高了检测结果的准确性。

进一步地，该装置还包括：

初始化值确定模块，用于根据脉冲测量信号确定初始化值。

进一步地，该初始化值确定模块，包括：

测量信号获取单元，用于在零流量状态或流量稳定状态下，至少获取一次设定周期数量的脉冲测量信号；

位置确定单元，用于根据脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置；

序号确定单元，用于根据设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号；

电压阈值确定单元，用于将根据至少一次脉冲测量信号确定的电压阈值的平均值作为初始电压阈值；

周期阈值确定单元，用于将根据至少一次脉冲测量信号确定的周期阈值的平均值作为初始周期阈值。

进一步地，位置确定单元，具体用于按照所述脉冲测量信号中各回波信号的时间顺序依次确定设定数量的回波信号的幅值；根据所述各幅值确定各回波信号的幅值增速；根据所述幅值增速确定最大幅值增速对应的回波信号的第一幅值，并将所述最大幅值增速对应的回波信号的位置确定为初始起点位置，以及确定最大幅值增速对应的回波信号按照时间顺序向前顺延一位的回波信号的幅值为第二幅值；根据所述第一幅值和第二幅值的平均值确定电压阈值。

进一步地，序号确定单元，具体用于根据设定周期数量和初始起点位置确定插入点；确定插入点的预设范围内的各回波信号的测量周期值；根据各测量周期值确定变化方向相同的两个回波信号对应的第一回波周期值和第二回波周期值，其中，第一回波周期值为最大变化速率对应的回波信号的周期值，第二回波周期值为第二大变化速率对应的回波信号的周期值；根据第一回波周期值与第二回波周期值的平均值确定周期阈值；将第一回波周期值和第二回波周期值分别对应的回波信号中时间顺序在前的回波信号的位置确定为初始测量点序号。

进一步地，周期值确定模块33，包括：

测量点确定单元，用于根据初始起点位置和初始测量点序号确定第二检测信号中的第一回波测量点，以及第一回波测量点按照时间顺序向后顺延一位所对应的第二回波测量点。

第一周期值确定单元，用于根据第一回波测量点确定第一测量周期值。

第二周期值确定单元，用于根据第二回波测量点确定第二测量周期值。

进一步地，相移确定模块34，具体用于判断第一测量周期值是否小于初始周期阈值，且第二测量周期值是否大于初始周期阈值，若是，确定相移检测结果为不存在相移；否则，确定相移检测结果为存在相移。

进一步地，相移确定模块34，还用于：当相移检测结果为不存在相移时，将第一测量周期值和第二测量周期值的平均值作为新的初始周期阈值，更新初始化值。

进一步地，相移确定模块34，还用于：当相移检测结果为存在相移时，判断所述第一测量周期值是否大于所述初始周期阈值，若是，将所述初始电压阈值增加第一预设值形成新的初始电压阈值；否则，判断所述第二测量周期值是否小于所述初始周期阈值，若是，将所述初始电压阈值减小第二预设值形成新的初始电压阈值；根据所述新的初始电压阈值更新所述初始化值。

本发明实施例所提供的流量测量中相移检测装置可执行本发明任意实施例所提供的流量测量中相移检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图8为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图，如图8所示，该设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器40为例；设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的流量测量中相移检测方法对应的程序指令/模块(例如，流量测量中相移检测装置中的获取模块31、接收模块32、周期值确定模块33和相移确定模块34)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的流量测量中相移检测方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种流量测量中相移检测方法，该方法包括：

获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；

接收流量测量时换能器发送的幅值大于所述初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；

根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；

根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的流量测量中相移检测方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

值得注意的是，上述流量测量中相移检测装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种流量测量中相移检测方法，其特征在于，包括：

获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；

接收流量测量时换能器发送的幅值大于所述初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；

根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；

根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果；

其中，所述根据脉冲测量信号确定初始化值，包括：

在零流量状态或流量稳定状态下，至少获取一次设定周期数量的脉冲测量信号；

根据所述脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置；

根据所述设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号；

将根据至少一次脉冲测量信号确定的所述电压阈值的平均值作为所述初始电压阈值；

将根据至少一次脉冲测量信号确定的所述周期阈值的平均值作为所述初始周期阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置，包括：

按照所述脉冲测量信号中各回波信号的时间顺序依次确定设定数量的回波信号的幅值；

根据所述各幅值确定各回波信号的幅值增速；

根据所述幅值增速确定最大幅值增速对应的回波信号的第一幅值，并将所述最大幅值增速对应的回波信号的位置确定为初始起点位置，以及确定最大幅值增速对应的回波信号按照时间顺序向前顺延一位的回波信号的幅值为第二幅值；

根据所述第一幅值和第二幅值的平均值确定电压阈值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号，包括：

根据所述设定周期数量和初始起点位置确定插入点；

确定所述插入点的预设范围内的各回波信号的测量周期值；

根据所述各测量周期值确定变化方向相同的两个回波信号对应的第一回波周期值和第二回波周期值，其中，所述第一回波周期值为最大变化速率对应的回波信号的周期值，所述第二回波周期值为第二大变化速率对应的回波信号的周期值；

根据所述第一回波周期值与第二回波周期值的平均值确定周期阈值；

将所述第一回波周期值和第二回波周期值分别对应的回波信号中时间顺序在前的回波信号的位置确定为初始测量点序号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值，包括：

根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述第二检测信号中的第一回波测量点，以及所述第一回波测量点按照时间顺序向后顺延一位所对应的第二回波测量点；

根据所述第一回波测量点确定所述第一测量周期值；

根据所述第二回波测量点确定所述第二测量周期值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果，包括：

判断所述第一测量周期值是否小于所述初始周期阈值，且所述第二测量周期值是否大于所述初始周期阈值，若是，确定相移检测结果为不存在相移；否则，确定相移检测结果为存在相移。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

当相移检测结果为不存在相移时，将所述第一测量周期值和第二测量周期值的平均值作为新的初始周期阈值，更新所述初始化值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

当相移检测结果为存在相移时，判断所述第一测量周期值是否大于所述初始周期阈值，若是，将所述初始电压阈值增加第一预设值形成新的初始电压阈值；否则，

判断所述第二测量周期值是否小于所述初始周期阈值，若是，将所述初始电压阈值减小第二预设值形成新的初始电压阈值；

根据所述新的初始电压阈值更新所述初始化值。

8.一种流量测量中相移检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取初始化值，所述初始化值预先根据脉冲测量信号确定，所述脉冲测量信号为换能器在流量测量前发送的第一检测信号，其中，所述初始化值包括初始电压阈值、初始起点位置、初始测量点序号和初始周期阈值；

接收模块，用于接收流量测量时换能器发送的幅值大于所述初始电压阈值的第二检测信号，所述第二检测信号包括回波信号；

周期值确定模块，用于根据所述初始起点位置和初始测量点序号确定所述回波信号对应的第一测量周期值和第二测量周期值；

相移确定模块，用于根据所述第一测量周期值、第二测量周期值与初始周期阈值确定所述第二检测信号的相移检测结果；

其中，所述根据脉冲测量信号确定初始化值，包括：

在零流量状态或流量稳定状态下，至少获取一次设定周期数量的脉冲测量信号；

根据所述脉冲测量信号中各回波信号的幅值确定电压阈值和初始起点位置；

根据所述设定周期数量和初始起点位置确定周期阈值和初始测量点序号；

将根据至少一次脉冲测量信号确定的所述电压阈值的平均值作为所述初始电压阈值；

将根据至少一次脉冲测量信号确定的所述周期阈值的平均值作为所述初始周期阈值。

9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的流量测量中相移检测方法。

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