CN115993158A - 一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，用于超声波发射波和接收波之间的飞行时间测量，可提升飞行时间测量的精确性和稳定性，大幅降低跳波概率。在超声波流量计量装置通过放大器电路将接收波幅度调整到一个稳定的范围内时，设置比较器的阈值电压，针对每个阈值电压，根据测量回波信号经比较器电路产生的脉冲的时间宽度，计算出前后两个脉冲时间宽度的脉宽比，进而获得一组脉宽比和阈值电压的对应关系，依据脉宽比，选择确定时间测量的首波，并根据裕量要求设定首波检测阈值电压。本发明通过实时监测首波的脉宽比，进而判断是否需要重新设定首波检测阈值电压，最终得到更高的流量计量精度和更稳定可靠的计量结果。

Description

一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法

技术领域

本发明涉及超声波流量计量领域，更具体的，涉及一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法。

背景技术

超声波流量计量技术，因其测量精度高、量程比大、测量范围宽、无压场损失和非接触式测量等优点，在流量计量市场得到了广泛的应用。目前最常用的超声波流量计量技术主要有时差法和互相关法两种。时差法主要是测量超声波在流体中的顺、逆流传播的时间差。

当流体的流向分量和超声波信号传播方向相同时，超声波传播速度被增加，换能器接收到超声波信号的时间被缩短（称为顺流）；当流体的流向分量和超声波信号传播方向相反时，超声波传播速度被减小，换能器接收到超声波信号的时间被延长（称为逆流）。通过对顺、逆流飞行时间和飞行时间差的测量可以推算出流体的流速，进而计算出流量。互相关法则是基于两个信号之间的相关性，利用相关函数对接收信号进行时延估计，从而实现流量计量。具体情况下，可以利用顺、逆流信号之间，或者顺、逆流信号和静态基准波之间进行相关运算获得时延数据。

基于双阈值-时差法的超声波流量计量技术，其原理是设定两个阈值电压：第一个阈值电压称之为首波阈值（可测试到的第一个波），作为触发电平用来检测超声波回波信号是否正常到达；第二个阈值电压称为过零阈值，用来检测超声波回波的过零点，作为停止计时的标识。最后计时电路再根据超声波发射时间，计算出这一次超声波信号的真正传播时间。双阈值-时差法，通常采用自动增益控制技术（AGC），通过将超声波回波信号经放大器电路后的幅值稳定在一定的范围内，来进一步提高流体的测量精度。

基于双阈值-时差法的超声波流量计量技术，容易受到温度变化、换能器老化/沾污、流体压场变化、流体流速变化等因素的影响，时常发生“跳波”现象，即得到的停止计时标识信号向前或向后偏移了一个或多个的周期。在出现跳波现象时，针对固定不变的首波阈值，第二种接收波相比第一种接收波，检测到的超声波到来时刻晚了一个周期，从而导致传播时间计算错误。

发明内容

本发明克服了现有技术的缺陷，提出了一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法。

本发明第一方面提供了一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，包括：

步骤1：初次设定首波阈值，超声波回波信号的幅值通过放大器电路后被调整在设定的范围内，初次设定的首波阈值电压满足小于该范围的下限值；

步骤2：发射预设数目的超声波，且稳定波的数量大于等于四个；

步骤3：以步骤1的首波阈值为基础，经过比较器电路，分别测量首波、第二波、第三波和第四波的脉宽时间，并计算得到任意相邻两个回波的脉宽比,首波和第二波的脉宽比记为K₁₂，第二波和第三波的脉宽比记为K₂₃，第三波和第四波的脉宽比记为K₃₄；

步骤4：计算分析出步骤3所述的脉宽比数据，根据设定的首波阈值将检测到的第一个波作为首波，若K12=K23=K34=100%，则将首波判定为稳定波，若K12＜K23=K34=100%，则判定首波为启动波，若步骤4判定为稳定波，则进一步设定更小的首波阈值，并重复步骤2至步骤4，直至首波判定为启动波为止；

步骤5：若步骤4判定为启动波，则进一步设定更小的首波阈值；

步骤6：重新发射超声波，发射波的数目等于或小于步骤2的预设数目；

步骤7：测量首波、第二波的脉宽时间，并计算它们的脉宽比，记为K12´；

步骤8：记录脉宽比K12´出现极小值的次数，每出现一次则代表测量到的首波向前偏移了一个发射波周期；

步骤9：比较脉宽比K12´出现极小值的次数和与换能器特性相关的启动波个数N的关系，若极小值次数小于N，则重复步骤5至步骤8；若极小值次数等于N，则进行下一步；

步骤10：计量装置处理每一组设定的首波阈值及其对应的脉宽比，设定预设首波阈值；

步骤11：首波阈值设定完毕，转入正常的流量计量模式。

本方案中，所述的步骤4，判定是稳定波还是启动波的依据，脉宽比数值100%的误差范围为97.5%~100%。

本方案中，所述的步骤10，最优脉宽比K₁₂´的设定误差范围为55%±2.5%。

本方案中，所述首波阈值设定完毕后，在正常流体计量模式下实时监测首波的脉宽比K₁₂´与判断脉宽比是否偏离期望范围，若偏离期望范围，则重新启动首波检测阈值动态调整流程与重新设定首波检测阈值电压。

本方案中，若超声波流量计量装置或芯片检测到的流体温度或流体压力的达到预设阈值范围，则重新启动首波检测阈值设定流程，并重新设定首波检测阈值电压。

本方案中，所述步骤5中设定更小的首波阈值的设定规则，具体为：

设定规则为若脉宽比K12或K12´的值超出了期望的脉宽比范围，则采用粗调模式，步长值为16mV，若脉宽比K12的值已经落在了期望的脉宽比范围内，则采用细调模式，步长值为2mV。

本方案中，所述步骤10中设定预设首波阈值中，设定首波阈值的依据具体为：

确定一个回波作为首波，确定脉宽比K12，经过M个脉宽比的极小值后，将倒数第M个启动波设置为首波，与选定的脉宽比K12´相对应的阈值电压则设定为最终的首波检测阈值电压。

通过本发明方案，能够实现以下有益效果：

本发明提供一种适用于双阈值-时差法超声波流量计量装置或芯片的首波阈值动态调整技术，与传统的首波阈值恒定不变技术相比较，能够更加适应温度变化、换能器老化、沾污、流体压场变化、流体流速变化等因素的影响，并显著减少（甚至避免）“跳波”现象的发生，进一步提高超声波流量计量装置的测量精度和稳定性。

附图说明

图1示出了基于双阈值-时差法的超声波流量计量技术波形示意图；

图2示出了超声波流量计量中常见的一种跳波现象示意图；

图3示出了本发明首波检测阈值设定方法的流程图；

图4(a)示出了本发明不同首波阈值电压下脉宽时间和脉宽比的测量及计算示意；

图4(b)示出了本发明启动波和稳定波定义及针对特定首波检测阈值的首波脉宽比K12；

图5示出了本发明首波阈值电压和脉宽比的关系曲线。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图3示出了本发明一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法的流程图。

如图3所示，本发明第一方面提供了一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，包括：

步骤1：初次设定首波阈值。超声波回波信号的幅值通过放大器电路后被调整在设定的范围内，初次设定的首波阈值电压应略小于该范围的下限值。

步骤2：超声波发射电路工作，发射一定数目的超声波，为了确保测量数据的准确性，必须保证稳定波的数目大于等于四个。

步骤3：以步骤1的首波阈值为基础，经过比较器电路，分别测量首波、第二波、第三波和第四波的脉宽时间，并计算得到任意相邻两个回波的脉宽比。如首波和第二波的脉宽比记为K₁₂，第二波和第三波的脉宽比记为K₂₃，第三波和第四波的脉宽比记为K₃₄，依此类推。

步骤4：分析处理步骤3获得脉宽比数据，并判断首波（即根据设定的首波阈值检测到的第一个波）是稳定波，还是启动波，判定依据为：若K₁₂₌K₂₃₌K₃₄₌100%，则判定该首波为稳定波；若K₁₂＜K₂₃₌K₃₄₌100%，则判定该首波为启动波。若步骤4判定为稳定波，则进一步设定更小的首波阈值，并重复步骤2至步骤4，直至找到启动波为止。

步骤5：若步骤4判定为启动波，则进一步设定更小的首波阈值。阈值电压的减小步长建议如下：如果脉宽比K₁₂或K₁₂´的值超出了期望的脉宽比范围，则采用粗调（例如步长值为16mV），如果脉宽比K₁₂的值已经落在了期望的脉宽比范围内，则采用细调（例如步长值为2mV）。

步骤6：重新发射超声波，发射的数目可以和步骤2保持一致，也可以减少，因为之后主要是针对启动波的测量。

步骤7：测量首波、第二波的脉宽时间，并计算它们的脉宽比，记为K₁₂´。出于分析测量数据的目的，可以记录每一个回波周期内的脉宽时间，同时计算它和相邻回波之间的脉宽比，正常的动态阈值调整流程中，可以省略数据收集的工作。

步骤8：记录脉宽比K₁₂´出现极小值的次数，每出现一次则代表测量到的首波向前偏移了一个发射波周期。

步骤9：比较脉宽比K₁₂´出现极小值的次数和与换能器特性相关的启动波个数N的关系。若极小值次数小于N，则重复步骤5至步骤8；若极小值次数等于N，则进行下一步。

步骤10：计量装置处理每一组设定的首波阈值及其对应的脉宽比，再合理设定首波阈值。设定首波阈值的依据是：选择哪一个回波作为首波，以及选择合适的脉宽比K₁₂´。经过一个脉宽比的极小值，则为最后一个启动波设置为首波；经过两个脉宽比的极小值，则为倒数第二个启动波为首波；依此类推。选择合适的脉宽比K₁₂´，如55%，原则上要保证首波检测的稳定性，减少跳波情况发生。与选定的脉宽比K₁₂´相对应的阈值电压则设定为最终的首波检测阈值电压，即是系统需要的最佳首波阈值电压。

步骤11：首波阈值设定完毕，可以转入正常的流量计量模式。

进一步的，以上步骤4中，判定是稳定波还是启动波的依据，“脉宽比100%”允许有一定的误差范围，例如97.5%~100%。

进一步的，以上步骤10中，最优脉宽比的设定也允许有一定的误差范围，例如55%±2.5%。

进一步的，在正常流量计量模式下，若用户监测到脉宽比K₁₂´偏离了期望范围，例如期望范围是45%~65%，则需要重新调整首波阈值电压。

进一步的，当超声波流量计量装置检测到流体温度或压场的变化达到一定幅度后，也需要重新调整首波阈值电压。

图4(a)示出了本发明不同首波阈值电压下脉宽时间和脉宽比的测量及计算示意；

图4(b)示出了本发明启动波和稳定波定义及针对特定首波检测阈值的首波脉宽比K12；

图5示出了本发明首波阈值电压和脉宽比的关系曲线。

为了进一步说明上述各步骤中脉宽时间的测量和脉宽比的计算，请参见图4（a）。为了说明方便起见，本图命名第一个稳定波为第N波，之后的稳定波依次为第N+1波、第N+2波、第N+3波，之前的启动波依次为第N-1波、第N-2波、第N-3波、第N-4波。因为首波阈值电压从大往小设定，初始设置略小于回波信号稳定幅值的下限，即假设为图4（a）最上面的那条虚线，它对应第N波、第N+1波、第N+2波、第N+3波的脉宽时间均相等，计算得到的相邻回波脉宽比也是100%。随着首波阈值电压的减小，假设为图4（a）由上往下的第二条虚线，此时测量第N-1波的脉宽时间约为0，那么对应的脉宽比也为0，即出现了脉宽比的第一个极小值。首波阈值电压进一步减小，假设为图4（a）由上往下的第三条虚线，此时第N波、第N+1波、第N+2波的脉宽时间相等，但是第N-1波的脉宽时间明显比后者偏小，判定第N-1波为启动波。首波阈值电压继续减小，假设为图4（a）由上往下的第四条虚线，和第二条虚线类似，出现了脉宽比的第二个极小值，同时预示着首波阈值电压再减小，则测试的脉宽比往前偏移了一个发射波周期，依此类推。为了更好的理解稳定波和启动波的定义，这里进一步给出了图4（b），显然稳定波的波幅趋于恒定，而启动波的波幅逐渐增大。如图4（b）所示，用户设定好首波阈值电压后，首波的脉宽比K₁₂=T₁/T₂，其最优值设定为55%为宜，在此设定条件下，首波比较器错误检测到前一个波或后一个波的概率将大大减小。

按照图3、图4所示的流程和计算方法，分析整理首波阈值电压和脉宽比数据，总结出了二者的关系曲线，请参见图5。在稳定波期间，脉宽比几乎等于100%，随着首波阈值电压的减小，第一次出现脉宽比的极小值（脉宽比几乎等于0），之后测量的脉宽比对应的是倒数第一个启动波；第二次出现脉宽比的极小值后，则对应倒数第二个启动波；第三次出现脉宽比的极小值后，则对应倒数第三个启动波，依此类推。

用户按照最优脉宽比调整好后，在正常流量计量模式下，需要实时监测首波脉宽比的数值，当首波脉宽比超出图5所示的期望脉宽比范围（阴影区域）后，需要启动首波阈值设定流程，重新设定首波阈值电压，以保证流量计量的精度和稳定性。

图1示出了基于双阈值-时差法的超声波流量计量技术波形示意图；

如图1所示，其中发射电路以方波信号驱动超声波换能器，超声波在流体中经过一定的传播时间后，接收换能器再将超声波转换为电信号，该电信号有一个从建立到稳定的建立过程，即接收正弦波信号的幅值由小至大逐渐稳定，测量前可通过自动增益控制技术（AGC）将该波幅稳定在规定的范围内。经过增益调整后的回波信号，首先经过首波阈值比较器，确定超声波是真正的到达，而非噪声信号干扰导致的误触发，然后过零阈值比较器开始工作，它按照规定可以检测回波信号的上升沿过零点、下降沿过零点、或者同时检测，并可以依据用户的需求设置待检测过零点的数目和位置。每个过零点位置都会输出准确的停止计时标识信号，最后计时电路再综合超声波的发射时刻和停止计时时刻，由数据后处理电路计算得到超声波的真正传播时间。图1仅给出了第一过零点、第二过零点和第三过零点的超声波传播计时。

图2示出了超声波流量计量中常见的一种跳波现象示意图；

如图2所示，针对固定不变的首波阈值，第二种接收波（虚线）相比第一种接收波（实线），检测到的超声波到来时刻晚了一个周期，从而导致传播时间计算错误。

本发明第二方面还提供了一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定程序，所述用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

步骤1：初次设定首波阈值。超声波回波信号的幅值通过放大器电路后被调整在设定的范围内，初次设定的首波阈值电压应略小于该范围的下限值。

步骤2：超声波发射电路工作，发射一定数目的超声波，为了确保测量数据的准确性，必须保证稳定波的数目大于等于四个。

步骤3：以步骤1的首波阈值为基础，经过比较器电路，分别测量首波、第二波、第三波和第四波的脉宽时间，并计算得到任意相邻两个回波的脉宽比。如首波和第二波的脉宽比记为K₁₂，第二波和第三波的脉宽比记为K₂₃，第三波和第四波的脉宽比记为K₃₄，依此类推。

步骤4：分析处理步骤3获得脉宽比数据，并判断首波（即根据设定的首波阈值检测到的第一个波）是稳定波，还是启动波，判定依据为：若K₁₂₌K₂₃₌K₃₄₌100%，则判定该首波为稳定波；若K₁₂＜K₂₃₌K₃₄₌100%，则判定该首波为启动波。若步骤4判定为稳定波，则进一步设定更小的首波阈值，并重复步骤2至步骤4，直至找到启动波为止。

步骤5：若步骤4判定为启动波，则进一步设定更小的首波阈值。阈值电压的减小步长建议如下：如果脉宽比K₁₂或K₁₂´的值超出了期望的脉宽比范围，则采用粗调（例如步长值为16mV），如果脉宽比K₁₂的值已经落在了期望的脉宽比范围内，则采用细调（例如步长值为2mV）。

步骤6：重新发射超声波，发射的数目可以和步骤2保持一致，也可以减少，因为之后主要是针对启动波的测量。

步骤7：测量首波、第二波的脉宽时间，并计算它们的脉宽比，记为K₁₂´。出于分析测量数据的目的，可以记录每一个回波周期内的脉宽时间，同时计算它和相邻回波之间的脉宽比，正常的动态阈值调整流程中，可以省略数据收集的工作。

步骤8：记录脉宽比K₁₂´出现极小值的次数，每出现一次则代表测量到的首波向前偏移了一个发射波周期。

步骤9：比较脉宽比K₁₂´出现极小值的次数和与换能器特性相关的启动波个数N的关系。若极小值次数小于N，则重复步骤5至步骤8；若极小值次数等于N，则进行下一步。

步骤10：计量装置处理每一组设定的首波阈值及其对应的脉宽比，再合理设定首波阈值。设定首波阈值的依据是：选择哪一个回波作为首波，以及选择合适的脉宽比K₁₂´。经过一个脉宽比的极小值，则为最后一个启动波设置为首波；经过两个脉宽比的极小值，则为倒数第二个启动波为首波；依此类推。选择合适的脉宽比K₁₂´，如55%，原则上要保证首波检测的稳定性，减少跳波情况发生。与选定的脉宽比K₁₂´相对应的阈值电压则设定为最终的首波检测阈值电压，即是系统需要的最佳首波阈值电压。

步骤11：首波阈值设定完毕，可以转入正常的流量计量模式。

进一步的，以上步骤4中，判定是稳定波还是启动波的依据，“脉宽比100%”允许有一定的误差范围，例如97.5%~100%。

进一步的，以上步骤10中，最优脉宽比的设定也允许有一定的误差范围，例如55%±2.5%。

进一步的，在正常流量计量模式下，若用户监测到脉宽比K₁₂´偏离了期望范围，例如期望范围是45%~65%，则需要重新调整首波阈值电压。

进一步的，当超声波流量计量装置检测到流体温度或压场的变化达到一定幅度后，也需要重新调整首波阈值电压。

本发明公开了一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，用于超声波发射波和接收波之间的飞行时间测量，可提升飞行时间测量的精确性和稳定性，大幅降低跳波概率。在超声波流量计量装置通过放大器电路将接收波幅度调整到一个稳定的范围内时，设置比较器的阈值电压，针对每个阈值电压，根据测量回波信号经比较器电路产生的脉冲的时间宽度，计算出前后两个脉冲时间宽度的脉宽比，进而获得一组脉宽比和阈值电压的对应关系，依据脉宽比，选择确定时间测量的首波，并根据裕量要求设定首波检测阈值电压。本发明通过实时监测首波的脉宽比，进而判断是否需要重新设定首波检测阈值电压，最终得到更高的流量计量精度和更稳定可靠的计量结果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，包括：

步骤1：初次设定首波阈值，超声波回波信号的幅值通过放大器电路后被调整在设定的范围内，初次设定的首波阈值电压满足小于该范围的下限值；

步骤2：发射预设数目的超声波，且稳定波的数量大于等于四个；

步骤3：以步骤1的首波阈值为基础，经过比较器电路，分别测量首波、第二波、第三波和第四波的脉宽时间，并计算得到任意相邻两个回波的脉宽比,首波和第二波的脉宽比记为K₁₂，第二波和第三波的脉宽比记为K₂₃，第三波和第四波的脉宽比记为K₃₄；

步骤4：计算分析出步骤3所述的脉宽比数据，根据设定的首波阈值将检测到的第一个波作为首波，若K12=K23=K34=100%，则将首波判定为稳定波，若K12＜K23=K34=100%，则判定首波为启动波，若步骤4判定为稳定波，则进一步设定更小的首波阈值，并重复步骤2至步骤4，直至首波判定为启动波为止；

步骤5：若步骤4判定为启动波，则进一步设定更小的首波阈值；

步骤6：重新发射超声波，发射波的数目等于或小于步骤2的预设数目；

步骤7：测量首波、第二波的脉宽时间，并计算它们的脉宽比，记为K12´；

步骤8：记录脉宽比K12´出现极小值的次数，每出现一次则代表测量到的首波向前偏移了一个发射波周期；

步骤9：比较脉宽比K12´出现极小值的次数和与换能器特性相关的启动波个数N的关系，若极小值次数小于N，则重复步骤5至步骤8；若极小值次数等于N，则进行下一步；

步骤10：计量装置处理每一组设定的首波阈值及其对应的脉宽比，设定预设首波阈值；

步骤11：首波阈值设定完毕，转入正常的流量计量模式。

2.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，所述的步骤4，判定是稳定波还是启动波的依据，脉宽比数值100%的误差范围为97.5%~100%。

3.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，所述的步骤10，最优脉宽比K₁₂´的设定误差范围为55%±2.5%。

4.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，所述首波阈值设定完毕后，在正常流体计量模式下实时监测首波的脉宽比K₁₂´与判断脉宽比是否偏离期望范围，若偏离期望范围，则重新启动首波检测阈值动态调整流程与重新设定首波检测阈值电压。

5.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，若超声波流量计量装置或芯片检测到的流体温度或流体压力的达到预设阈值范围，则重新启动首波检测阈值设定流程，并重新设定首波检测阈值电压。

6.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，所述步骤5中设定更小的首波阈值的设定规则，具体为：

设定规则为若脉宽比K12或K12´的值超出了期望的脉宽比范围，则采用粗调模式，步长值为16mV，若脉宽比K12的值已经落在了期望的脉宽比范围内，则采用细调模式，步长值为2mV。

7.根据权利要求1所述的一种用于超声波流量计量装置的首波检测阈值设定方法，其特征在于，所述步骤10中设定预设首波阈值中，设定首波阈值的依据具体为：

确定一个回波作为首波，确定脉宽比K12，经过M个脉宽比的极小值后，将倒数第M个启动波设置为首波，与选定的脉宽比K12´相对应的阈值电压则设定为最终的首波检测阈值电压。

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