加权数据融合方法在多声道超声波流量计测量中的应用
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Application of Weighted Data Fusion Method in Multi-Path Ultrasonic Flowmeter Measurement
  • 作者:张彦楠 ; 杨彬
  • 英文作者:ZHANG Yannan;YANG Bin;School of Control Science and Engineering,Hebei University of Technology;China Zhonghuan Tig Co.,Ltd;
  • 关键词:多声道超声波流量计 ; 测量误差 ; 数据融合 ; 最优权重系数 ; 最小均方误差
  • 英文关键词:multi-path ultrasonic flowmeter;;measurement error;;data fusion;;optimal weight coefficient;;minimum mean square error
  • 中文刊名:CGJS
  • 英文刊名:Chinese Journal of Sensors and Actuators
  • 机构:河北工业大学控制科学与工程学院;中环天仪股份有限公司;
  • 出版日期:2017-12-27 09:49
  • 出版单位:传感技术学报
  • 年:2017
  • 期:v.30
  • 基金:天津市科技支撑计划项目(15ZCZDGX00730)
  • 语种:中文;
  • 页:CGJS201712029
  • 页数:6
  • CN:12
  • ISSN:32-1322/TN
  • 分类号:183-188
摘要
针对多声道超声波流量计在流体流速测量时由于某个换能器不能正常工作而导致测量存在误差的问题。在多传感器数据融合理论的基础上并对其进行改进,提出了一种适用于多声道超声波流量计的数据融合计算方法,同时改进后的最优加权数据融合方法能够在每次测量后自适应的计算最优权重系数。通过实验表明当流量计各声道均能正常工作时,该方法与Gauss-Jacobi积分法计算得到的流速值基本一致,当流量计单个声道不能正常工作时,应用该方法可以得到比Gauss-Jacobi积分法更加稳定的流速值,能够减小测量误差给计算结果带来的影响。
        In view ofthe problem that the measurement error caused by a transducer can not work normally in the measurement of the flow velocity of the multi-path ultrasonic flowmeter. On the basis of multi-sensor data fusion theory and its improvement,a data fusion calculation method suitable for multi-path ultrasonic flowmeter is proposed,meanwhile the improved optimal weighted data fusion method can adaptively calculate the optimal weight coefficient after each measurement. The experimental results show that the flow velocity calculated by this method and the Gauss-Jacobi integral method are basically consistent when the channels of the flowmeter can work normally,When single channel of the flowmeter can not work normally,this method can be used to obtain more stable flow velocity than the Gauss-Jacobi integral method,it can reduce the influence of measurement error to the calculation result.
引文
[1]孟丹丹.多声道管段式超声波流量计[J].仪器仪表用户,2016,23(8):24-16.
    [2]黄永峰.时差式超声波流量计新测量方法的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学水声工程学院,2007.
    [3]张皎丹,郑丹丹,张涛,等.多声道超声流量计数值积分方法优化[J].化工自动化及仪表,2014,42(2):144-147.
    [4]王献勇.基于DSP的多声道超声流量计的设计[D].天津:河北工业大学信息工程学院,2013.
    [5]欧阳诗慧.基于时差法多声道超声波气体流速测量的研究[D].秦皇岛:燕山大学电气工程学院,2014.
    [6]张朋勇.超声流量计非理想流场适应性研究[D].天津:天津大学电气与自动化工程学院,2011.
    [7]曹译恒.多声道超声波流量计的设计与实验研究[D].郑州:河南工业大学电气工程学院,2015.
    [8]李超,胡谋法,刘朝军,等.基于小波的多传感器空间目标数据融合算法[J].信号处理,2006,22(2):203-206.
    [9]Xu Lijun,Zhang Jianqiu,Yan Yong.A Wavelet-Based Multisensor Data Fusion Algorithm[J].IEEE Transaction on Instrumentation and Mesurement,2004,53(6):1539-1545.
    [10]姜天宇.基于多MEMS传感器数据融合的组合测姿系统的设计与实现[D].南京:东南大学软件学院,2015.
    [11]Peng Lihui,Zhang Bowen,Zhao Huichao,et al.Data Integration Method for Multipath Ultrasonic Flowmeter[J].IEEE Sensors Journal,2012,12(9):2866-2874.
    [12]王华东,王大羽.一种改进的多无线传感器数据分批估计自适应加权融合算法[J].传感技术学报,2015,28(8):1239-1243.
    [13]秦文.智能型管段式液体超声波流量计的研究与设计[D].天津:河北工业大学控制科学与工程学院,2015.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700