3#換能器前4個(gè)波峰幅值基本維持穩(wěn)定，并且相鄰波峰幅值差也比較大，是適合進(jìn)行FHL 設(shè)置的；

4#換能器剛好和2#相反，波峰的幅值隨溫度的升高而減小，高溫下的第四波甚至低過了低溫下的第三波，也會(huì)發(fā)生周期跳變。

 

接下來，我們會(huì)加入流量元素，使實(shí)驗(yàn)更加接近真實(shí)情況。測(cè)試方法是首先在室溫下，提供一個(gè)小流量，然后從設(shè)定的最小首波電壓FHLmin開始，按照設(shè)定的步長(zhǎng)FHLstep遞增至最大首波電壓FHLmax，記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)；然后在不改變溫度的情況下也按照一定步長(zhǎng)（或者比例）增大流量，重復(fù)FHL的遞增循環(huán)，記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)，直到覆蓋全流量范圍；隨后增大溫度，重復(fù)上述測(cè)試，直到涵蓋了全溫度范圍（5°C~60°C），我們通過Excel表格對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

 

需要設(shè)定的參數(shù)：

 

1. 首波電壓FHL

 

e.g. FHLmin >=5

e.g. FHLmax = 200

e.g. FHLstep = 5

 

2. 流量控制比例，例如25%

 

需要采集的數(shù)據(jù)：

 

1. FHL 上游/下游                      GP30測(cè)量得到的首波電壓

2. TOF1 上游/下游                    GP30測(cè)量得到的第一個(gè)飛行時(shí)間的值

3. PWR 上游/下游                     GP30測(cè)量得到的脈寬比

4. AM 上游/下游                       GP30 測(cè)量得到的接收幅值

5. DIFFTOF                               GP30套件計(jì)算得到的時(shí)間差

6. SUMTOF                              GP30套件計(jì)算得到的時(shí)間和

7. Temp [°C]                            外部傳感器測(cè)量得到的溫度值

8. Flow [l/h]                             外部傳感器測(cè)量得到的流量

9. Flow Average [l/h]               外部傳感器測(cè)量得到的平均流量

 

在前期工作準(zhǔn)備完畢后，我們可以編寫程序，然后對(duì)每一支管段進(jìn)行測(cè)試。我們對(duì)這4支管段使用下圖裝置與軟件進(jìn)行測(cè)試，得到大量數(shù)據(jù)。

 

1.首先我們?cè)谀硞€(gè)溫度（24°C~25°C），全流量范圍下，幾個(gè)參數(shù)的對(duì)比。

 

A管段：可以看出在該溫度，全流量下，測(cè)量結(jié)果保持穩(wěn)定狀態(tài)，時(shí)間差在幾個(gè)波峰處會(huì)有周期跳變，屬正常現(xiàn)象。

 

 

B管段：可以看出在該溫度全流量下，測(cè)量結(jié)果保持穩(wěn)定狀態(tài)，時(shí)間差在幾個(gè)波峰處會(huì)有周期跳變，屬正常現(xiàn)象。隨著FHL遞增，AM 數(shù)量也較A管段多，因此可以看出B管段的波峰數(shù)量多于A 管段。

 

 

C管段：只截取到DIFFTOF和PWR的圖像。很明顯周期跳躍比較多，而且兩個(gè)換能器的接收波形的PW不重合，說明同一個(gè)收發(fā)周期中的接收信號(hào)不同，說明這一對(duì)換能器不匹配。

 

 

D管段：可以看出在該溫度，全流量下，測(cè)量結(jié)果還行，但是從PW-FHL圖上可以看出一個(gè)FHL可能對(duì)應(yīng)了兩個(gè)PWR的值，說明在全流量下超聲波信號(hào)不是很穩(wěn)定，會(huì)隨著流量變化而變化；另外，從AM-FHL圖像上可以看出同一個(gè)FHL 對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的TOF1的值，更加說明超聲波信號(hào)受流速影響比較大。

 

 

2.我們?cè)谀硞€(gè)流量區(qū)間（400~500l/h），全溫度范圍下，幾個(gè)參數(shù)的對(duì)比。

 

A管段：從圖上可以看出，在該流量范圍內(nèi)，全溫度下，DIFFTOF受溫度影響比較小，測(cè)量結(jié)果保持穩(wěn)定狀態(tài)，時(shí)間差在幾個(gè)波峰處會(huì)有周期跳變，屬正?，F(xiàn)象。另外，PW值會(huì)受溫度影響在某個(gè)范圍內(nèi)發(fā)生偏移。

 

 

B 管段：從圖上可以看出，在該流量范圍內(nèi)，全溫度下，DIFFTOF受溫度影響，測(cè)量結(jié)果保持穩(wěn)定狀態(tài)，時(shí)間差在幾個(gè)波峰處會(huì)有周期跳變，屬正?，F(xiàn)象。另外，PW值會(huì)受溫度影響在某個(gè)范圍內(nèi)發(fā)生偏移。但整體來說，數(shù)據(jù)的離散性比較大。

 

 

C管段：從如下的DIFFTOF的圖像，可以看出，時(shí)間差受溫度影響很大，只有很小的一個(gè)范圍在我們?cè)O(shè)置的條件下DIFFTOF基本沒有跳變。在這個(gè)FHL范圍下，PWR的值受限于0.4~0.6之間；從AM圖中，看出部分地方藍(lán)色和橙色沒有重合，表示在這個(gè)FHL下，兩邊的換能器接收到的信號(hào)幅值不一致；從PW上看出線條比較粗，要么波峰的數(shù)量比較多，要么接收信號(hào)受溫度影響很大，要么二者兼項(xiàng)，我跟個(gè)人偏向于后者；從TOF1的圖像看出臺(tái)階比較多，因此波峰數(shù)量比較多。

 

 

D管段：從圖上可以看出，在該流量范圍內(nèi)，全溫度下，DIFFTOF受溫度影響比較小，測(cè)量結(jié)果保持穩(wěn)定狀態(tài)，時(shí)間差在幾個(gè)波峰處會(huì)有周期跳變，屬正?，F(xiàn)象。另外，PW值會(huì)受溫度影響在某個(gè)范圍內(nèi)發(fā)生偏移，但是數(shù)據(jù)的離散程度較大。

 

 

3.我們?cè)谌髁?，全溫度范圍下，幾個(gè)參數(shù)橫向的對(duì)比。

 

DIFFTOF-FHL：相比較四個(gè)管段，A管段的表現(xiàn)最佳，在三個(gè)比較寬的范圍內(nèi)都沒有發(fā)生周期性跳變，B管段其次，D管段第三，C管段最差，可用的FHL最窄。

 

 

AM-FHL：相比較四個(gè)管段，A管段可以看做有四個(gè)波峰值，彼此獨(dú)立，很好的印證了DIFFTOF的表現(xiàn)，幾個(gè)周期跳變都是發(fā)生在波峰處，跳變后峰值也發(fā)生了變化，受溫度和流量影響使得每一段都變粗。B管段其次，D管段第三，C管段最差，可以看做幅值隨FHL遞增而增加，受溫度和流量影響較大。

 

 

PWR-FHL：相比較四個(gè)管段，A管段較為明顯的分成了四個(gè)部分，其實(shí)是首波分別在四個(gè)不同的波峰的時(shí)候的半波長(zhǎng)比。B管段圖像較粗，說明數(shù)據(jù)的離散型不如A好，D的離散型更加差一些，說明受溫度和流量影響更加大。C幾乎沒有可用的地方，根據(jù)DIFFTOF得到的FHL來看PW只能設(shè)置在0.4到0.6之間。

 

 

TOF1-FHL：A很明顯當(dāng)首波發(fā)生跳變的時(shí)候，TOF1的值發(fā)生階躍性跳變。B管段在穩(wěn)定的DIFFTOF的區(qū)間，TOF1也能保持穩(wěn)定，D管段離散性較B管段而言比較大，而C管段基本呈現(xiàn)一條緩緩向上的直線，重疊部分較多，只在DIFFTOF穩(wěn)定的那段區(qū)間TOF1保持穩(wěn)定。

 

 

因此，類似上述四種管段，A，B管段可使用的區(qū)間較多，優(yōu)先使用，D管段選擇使用，C管段建議不要使用。

 

 

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