在完成了前期的研究設(shè)計(jì)工作后,對(duì)本流量計(jì)進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了研究。下面對(duì)于系統(tǒng)的調(diào)試和安裝校準(zhǔn)過程進(jìn)行詳細(xì)介紹并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理方法做以分析。

1、系統(tǒng)調(diào)試：
  儀表的正確安裝調(diào)試對(duì)超聲波流量計(jì)的正常工作非常重要。系統(tǒng)的調(diào)試過程包括流量計(jì)的安裝和校驗(yàn),根據(jù)特定的環(huán)境安裝調(diào)試超聲波流量計(jì),并進(jìn)行準(zhǔn)確的校驗(yàn)調(diào)整,可以更好地體現(xiàn)流量計(jì)的精度、可靠性和穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì),便于對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的處理。本系統(tǒng)為外夾裝式超聲波流量計(jì),其使用方便靈活、測(cè)量精度高、無須破壞管道,是非接觸測(cè)量方法的優(yōu)先選擇。

2、流量計(jì)的安裝：
  一般,超聲波流量計(jì)的安裝應(yīng)從以下幾個(gè)方面來考慮詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)情況確定安裝方式選擇安裝管段計(jì)算安裝距離,確定探頭位置管道表面處理探頭安裝及接線用示波器觀察接收波形,微調(diào)并固定探頭。
  換能器的安裝對(duì)于管外換能器的安裝,要注意以下幾點(diǎn)。
（1）安裝前的管壁處理超聲波換能器安裝時(shí)應(yīng)先將換能器安裝處的管壁上的油漆、鐵銹打磨干凈,在發(fā)射器和安裝處的管壁上均勻地涂一層禍合劑禍合劑的作用是將發(fā)射器與管壁接合處之間的空氣排除,將換能器緊密地安裝在管壁的側(cè)面。換能器安裝后不要隨便移動(dòng),以免換能器與管壁的接合處產(chǎn)生氣泡而影響測(cè)量的精度。
（2）正確選擇安裝地點(diǎn)由于采用管外安裝換能器的超聲波流量計(jì)是通過聲波傳播途徑上流體線平均流速來進(jìn)行測(cè)量的,所以應(yīng)保證換能器前的流體是沿管軸平行流動(dòng)。因此,安裝地點(diǎn)的選擇必須保證換能器前有一定長度的直管段,所需直管段長度與流道上阻力件型式有關(guān),可參考節(jié)流裝置對(duì)直管段的要求。一般,當(dāng)管道內(nèi)徑為時(shí)上游直管段長度應(yīng)大于,下游大于。當(dāng)上游有泵、閥門等阻力件時(shí),直管段長度至少應(yīng)有一,有時(shí)甚至要求更高。如果發(fā)射器安裝位置上、下游存在彎頭、異徑管、閥、泵或管道內(nèi)有阻流物等,流體形成橫向二次流,流速分布偏離,在直管段長度不夠時(shí),測(cè)量精度下降,在有旋渦的情況下甚至不能測(cè)量。
  此外,還應(yīng)注意換能器安裝地點(diǎn)應(yīng)避免強(qiáng)電磁場(chǎng)和管道的振動(dòng)等因素的影響詳細(xì)了解安裝現(xiàn)場(chǎng)周圍是否有微波發(fā)射臺(tái),大功率電臺(tái)或是否靠近繁忙的公路安裝地點(diǎn)是否能保證流體充滿管道等情況。此外還應(yīng)避免振動(dòng),且不能安裝在管道焊縫或法蘭安裝處。
（3）處。正確選擇安裝方式當(dāng)流體平行于管徑流動(dòng)時(shí),通?？梢苑ò惭b能夠獲得較好的精度。但當(dāng)流體流動(dòng)方向與管軸不平行,存在半徑方向的速度成分時(shí),應(yīng)采用法,此時(shí),接收換能器與發(fā)射換能器之間的距離較小。對(duì)于己配置好的流體管道,特別是測(cè)量大口徑管道流量時(shí),由于上游流動(dòng)狀態(tài)的干擾而易于造成測(cè)量誤差的場(chǎng)合,比較合適的措施是增加測(cè)量線,即增加超聲波的傳播路徑,更多地接收傳播路徑中的流速信息,進(jìn)行平均,以抵消流體擾動(dòng)造成的測(cè)量誤差。
（4）確定安裝距離換能器的安裝應(yīng)根據(jù)具體的測(cè)量方式依據(jù)說明書上的步驟驚醒,各種測(cè)量方式下的安裝方式步驟略有不同,但其原理相似。以法為例一對(duì)換能器的安裝有個(gè)基本原則就是發(fā)射換能器與接收換能器應(yīng)在管道的半圓平分線上對(duì)于法,則在同一半圓基線上,并根據(jù)實(shí)際的管道半徑,壁厚及被測(cè)流體的性質(zhì),參數(shù)等核算,確定兩換能器之間的軸向距離,保證安裝時(shí)值的準(zhǔn)確。
  對(duì)于管道條件不好如由于時(shí)間太長,結(jié)垢嚴(yán)重,又不知結(jié)垢的實(shí)際厚度,這時(shí)就很難確定安裝距離。對(duì)于這種情況,可采用渡越時(shí)間法安裝換能器,這里不加介紹〕。
顯示儀表的安裝：
  （1）顯示儀表的安裝地點(diǎn)顯示儀表的安裝地點(diǎn)應(yīng)選擇振動(dòng)沖擊很小的位置注意避免電磁場(chǎng)的影響,儀表電源應(yīng)避免引起電壓波動(dòng)環(huán)境溫度應(yīng)在儀表適應(yīng)范圍內(nèi),,且應(yīng)在無腐蝕環(huán)境中。
  （2）連線長度儀表與換能器之間的連線應(yīng)用屏蔽線,且長度不應(yīng)過大。

3、流量計(jì)的校驗(yàn)：
  超聲波流量計(jì)的校驗(yàn)和調(diào)整包括對(duì)流量顯示儀表的電子線路進(jìn)行調(diào)校,對(duì)換能器的正確安裝進(jìn)行調(diào)校。對(duì)換能器的安裝進(jìn)行調(diào)校是使得發(fā)射換能器的聲波信號(hào)經(jīng)流體中的傳播以后能正常地被接收換能器所接收。
  超聲波流量計(jì)的調(diào)校因儀表的測(cè)量電路不同而異,但一般涉及到以下六個(gè)方面,其中零點(diǎn)調(diào)整為系統(tǒng)校驗(yàn)的主要部分
  （1）零點(diǎn)調(diào)整當(dāng)實(shí)際的流速為零時(shí),儀表的流量也應(yīng)調(diào)整為零。通常,零點(diǎn)的調(diào)整共有四種方法靜態(tài)零點(diǎn)設(shè)置、手工零點(diǎn)設(shè)置、動(dòng)態(tài)零點(diǎn)設(shè)置和校正塊校準(zhǔn)。校零時(shí),要把流量計(jì)安裝在管路上,能夠正常工作有讀數(shù)之后進(jìn)行。如果在流量計(jì)收不到信號(hào)或輸入有誤等不正常時(shí),是不能進(jìn)行校準(zhǔn)操作的。***好的校準(zhǔn)方法是進(jìn)行靜態(tài)零點(diǎn)設(shè)置,但只能用于有靜態(tài)環(huán)境的條件下。目的是在安裝好之后進(jìn)行校零,以消除由于管道安裝位置參數(shù)不同而引起的誤差。手工零點(diǎn)設(shè)置是不常用的校準(zhǔn)辦法，適于經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員在其它校零方法不能使用的場(chǎng)合下。校準(zhǔn)的方法是時(shí)可疊加一個(gè)偏移量與測(cè)量值之上，以求得到真值。例如:實(shí)際測(cè)量值是200m3/H，偏移量為10m3/H，則儀表讀數(shù)為190m3/H。動(dòng)態(tài)校零用于流動(dòng)不能停止的環(huán)境時(shí)儀器進(jìn)行校零，但必須流量流動(dòng)穩(wěn)定，一般波動(dòng)要小于平均值的士0.5%。校正塊校準(zhǔn)適于在安裝以前進(jìn)行校零。校零時(shí)使用一塊校準(zhǔn)塊，因?yàn)樯舷聝墒暡ㄊ谠搲K中的傳輸時(shí)間及時(shí)差(=0)是已知的，儀器內(nèi)部利用這些參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
    (2)阻尼設(shè)定:適當(dāng)?shù)淖枘嵩O(shè)定可用來地觀察測(cè)量值的變化過程，或用來獲得測(cè)量值的平均值。通常，當(dāng)零點(diǎn)功能起作用時(shí)，所獲得的響應(yīng)時(shí)間大約是阻尼設(shè)定時(shí)間的10倍，為了觀察測(cè)量值的真實(shí)變化，或?yàn)榱艘赃m當(dāng)阻尼觀察測(cè)量值時(shí)，應(yīng)設(shè)定適合的阻尼時(shí)間。       (3)工作參數(shù)的設(shè)定:包括電流環(huán)輸出的設(shè)定，顯示單位的設(shè)定，安全流量范圍的設(shè)定等。本設(shè)計(jì)的電流環(huán)輸出范圍是4—20mA, 4mA對(duì)應(yīng)于流量數(shù)值的零點(diǎn)，這一點(diǎn)需要手動(dòng)設(shè)置，滿量程對(duì)應(yīng)于20mA，也需要手動(dòng)調(diào)整。
   (4)在不正常測(cè)量情況下的輸出設(shè)定:當(dāng)管內(nèi)無流體或流體中有氣泡等不正常情況時(shí)，可設(shè)定:保持測(cè)量值不變;高限度輸出;低限度輸出;零輸出等。
   (5)空探測(cè)點(diǎn)的設(shè)定:可設(shè)定當(dāng)管道內(nèi)無流體時(shí)輸出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。
   (6)低流量切除:流量低到一定值時(shí)，可設(shè)置一切斷點(diǎn)切斷流量顯示。切斷點(diǎn)一般可設(shè)定在0}0.999m/s之間。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，由于管內(nèi)流體有對(duì)流現(xiàn)象，這時(shí)就顯示有流量顯示，所以有必要設(shè)置低流量切斷功能。
   (7)其它:累積輸出單位的設(shè)定;時(shí)間的設(shè)定以及狀態(tài)輸出的設(shè)定等。

4、流量計(jì)測(cè)試結(jié)果：
   進(jìn)行正確的安裝校驗(yàn)后，對(duì)相應(yīng)的時(shí)間間隔進(jìn)行了測(cè)試。由于時(shí)間原因，本系統(tǒng)僅僅在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了初級(jí)階段的調(diào)試任務(wù)，還沒有在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，所以，下面僅取其簡單單程測(cè)量結(jié)果進(jìn)行討論。    表5.1為在管內(nèi)徑為0.0845m，超聲波聲速為1482m/:時(shí)所進(jìn)行的單程傳輸時(shí)間的測(cè)量。為了便于分析系統(tǒng)前端部分的效果，本表中僅僅提取了未進(jìn)行處理的10個(gè)典型測(cè)量結(jié)果。由表中可以看到，其測(cè)量誤差不超過0.1%。

表5測(cè)量結(jié)果

5、系統(tǒng)誤差分析：
   作為一種工業(yè)測(cè)量儀器，其測(cè)量精度是一個(gè)比較重要的指標(biāo)，要使系統(tǒng)具有較高的精度，我們還必須對(duì)影響流體流量測(cè)量的各種因素進(jìn)行仔細(xì)的分析、研究，然后在正確分析的基礎(chǔ)上，采用必要、有效的方式、方法***大可能地減少甚至消除各種可能產(chǎn)生的誤差。    由時(shí)差法超聲波流量計(jì)的測(cè)量原理我們知道，是系統(tǒng)產(chǎn)生誤差的可能因素主要有:聲道長度、超聲波換能器的安裝角度、管道半徑的測(cè)量精度、非液體傳播延遲、信號(hào)畸變和丟失、被測(cè)流體的溫度變化、時(shí)間差測(cè)量的準(zhǔn)確度等[f2al0。
   (1)聲道長度:根據(jù)聲速計(jì)算公式2.12，聲道長L與聲速V成反比關(guān)系，因而聲道長L是影響聲速的一個(gè)重要因素。在實(shí)際測(cè)量中，只要采用千分尺、毫米尺等較高的長度測(cè)量儀器測(cè)量每一路聲道長度，這種誤差總能保持小于0.5%。
   (2)超聲波換能器的安裝角度:由聲速計(jì)算公式知道，聲速V和。os B成反比關(guān)系。假設(shè)流體沿管道的中心軸平行流動(dòng)，且聲線和管道中心軸的夾角為450，則由相對(duì)誤差的計(jì)算公式可得，對(duì)于夾角B1“的測(cè)量誤差將對(duì)流量產(chǎn)生1.7%的偏差。因而。聲線和管道中心軸的夾角和超聲波換能器的安裝直接有關(guān)，所以要減小此種誤差，就必須要對(duì)超聲波換能器進(jìn)行正確的安裝。實(shí)際中，只要采用一些比較的安裝和測(cè)量方法，聲線和管道中心軸的夾角偏差一般不會(huì)小于0.50。則對(duì)流體流速的影響誤差將小于0.83%。
   (3)管道半徑的測(cè)量精度:對(duì)管道中的流體來說，管徑是流體計(jì)算的一個(gè)因子，因而對(duì)它進(jìn)行測(cè)量產(chǎn)生的誤差將直接影響流體流量的計(jì)算。假設(shè)管道為圓形，則管徑測(cè)量產(chǎn)生的1%的誤差將使流體流量的計(jì)算產(chǎn)生2%的誤差。所以在實(shí)際工程測(cè)量中除了采用精密儀器測(cè)量外，***好采取一些有效的方法對(duì)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以減小由于測(cè)量誤差對(duì)流量計(jì)算產(chǎn)生的影響。
   (4)非液體傳播延時(shí):聲信號(hào)的順、逆向傳播時(shí)間的測(cè)量是影響流體流速的一個(gè)很重要的因素，聲波信號(hào)在非液體中的傳播時(shí)間主要包括:電路延時(shí)、電纜延時(shí)、換能器電聲轉(zhuǎn)換延時(shí)等。對(duì)這些聲波信號(hào)在非液體中的傳播時(shí)間，雖可以通過理論分析和實(shí)際測(cè)試進(jìn)行確定，但還是會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。
（5）被測(cè)流體的溫度變化:溫度變化將可能影響超聲波在換能器聲楔、管道和被測(cè)流體之中的傳播速度，當(dāng)然也有對(duì)溫度變化不敏感的材料和流體，那樣將減少很多麻煩。對(duì)于溫度的影響，可以通過儀器本身增加溫度補(bǔ)償手段而達(dá)到目的，這一點(diǎn)將在第六章詳細(xì)解釋;也可以在儀器設(shè)置之中給予較多的考慮，比如通過的給出被測(cè)環(huán)境的溫度和流體溫度下，超聲波在換能器聲楔、管道和流體之中的傳播速度。這樣，通過儀器本身增加功能或準(zhǔn)確的超聲波傳播速度的設(shè)置就可以較好的改善溫度對(duì)測(cè)量精度的影口向。
   (6)信號(hào)畸變和丟失:被測(cè)的流體介質(zhì)一般不可能是純凈的，其中都會(huì)含有大量的固體顆粒和氣泡等雜物。超聲波信號(hào)在傳輸過程中不可避免地要收到流體中雜質(zhì)和管道邊界的反射，產(chǎn)生多途效應(yīng)，使信號(hào)發(fā)生畸變。對(duì)信號(hào)檢測(cè)電路來說，很難保證檢測(cè)到的畸變信號(hào)的個(gè)正跳變就是發(fā)射信號(hào)的個(gè)正脈沖，如果信號(hào)檢測(cè)出現(xiàn)差錯(cuò)將直接影響聲波傳播時(shí)間的確定，同時(shí)也就會(huì)使測(cè)得的流速存在誤差。為保證信號(hào)檢測(cè)電路正確地檢測(cè)到信號(hào)，我們?cè)诹髁坑?jì)中加入了信號(hào)有效性檢測(cè)部分電路，***大可能地減小由于信號(hào)畸變引起的系統(tǒng)誤差。
（7）時(shí)間差測(cè)量的準(zhǔn)確度:本系統(tǒng)采用了有效的收發(fā)電路，和高精度的傳播時(shí)間測(cè)量芯片，以及使用了均值數(shù)據(jù)濾波，使得時(shí)間差測(cè)量精度可以達(dá)到150ps以內(nèi)。
   當(dāng)被測(cè)流體為水時(shí)，在常溫狀態(tài)下，且管道的管徑大于10cm時(shí)，儀器測(cè)量將會(huì)產(chǎn)生不到0.05m/s的流體速度誤差，當(dāng)被測(cè)流體的真實(shí)流速在1 m/s時(shí)，儀器測(cè)量的精度能夠高于1%。當(dāng)然如果被測(cè)流體的流速較低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更大的誤差(當(dāng)然也有專門針對(duì)低流速流體的測(cè)量技術(shù)，一般而言，超聲波流量儀表都有較低流量切除值，當(dāng)設(shè)置切除值為0.01 m/s，流體的流速低于0.01 m/s時(shí)，系統(tǒng)將不予測(cè)量。
   在儀器的實(shí)際使用時(shí)，測(cè)量的精度要偏低一些，除了設(shè)置管徑、超聲波傳播速度等帶來的誤差之外，還有對(duì)流體流速分布的估算不準(zhǔn)確等因素的影響[[29]，在第六章中提出了一些改進(jìn)方案，將會(huì)較好的保證和提高儀器的測(cè)量精度。

5. 2、數(shù)據(jù)處理：
   本系統(tǒng)主要用于工業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在實(shí)際的環(huán)境中，雖然在硬件設(shè)計(jì)方面己經(jīng)采取了很多有效地濾波與抗干擾措施，但是直接將硬件系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)顯示出來顯然是不現(xiàn)實(shí)的，必須對(duì)所測(cè)得的結(jié)果采取數(shù)字濾波，軟件濾波對(duì)于保證儀表精度有著十分重要的作用，能夠有效提高儀表的測(cè)量精度。    目前，全數(shù)字式超聲波流量計(jì)成為現(xiàn)代超聲波流量計(jì)的主流，數(shù)字濾波技術(shù)大大提高了儀表的精度和儀表的一致性、重復(fù)性。數(shù)字濾波是數(shù)字系統(tǒng)中提取逼近真值數(shù)據(jù)的一種算法。由于軟件算法的靈活性、可靠性其效果往往是硬件濾波電路所不能比擬的，因此，數(shù)字濾波方法可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。    對(duì)于噪聲的處理***常用的方法是滾動(dòng)濾波，中值濾波和算術(shù)平均濾波等，復(fù)雜的有小波去噪等，但它們都有各自的有缺點(diǎn)。實(shí)踐證明單獨(dú)使用一種方法往往達(dá)不到所要求的精度和穩(wěn)定度。

5. 2. 1、算術(shù)平均濾波：
   算術(shù)平均濾波法就是連續(xù)取N個(gè)樣值進(jìn)行算術(shù)平均，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:

   式中，y為N個(gè)取樣值的算術(shù)平均值;y‘為第i個(gè)取樣值。這種濾波算法適用于對(duì)一般具有隨機(jī)干擾的信號(hào)進(jìn)行濾波，這種信號(hào)的特點(diǎn)是有一個(gè)平均值，信號(hào)在某一數(shù)值附近上下波動(dòng)。信號(hào)的平滑程度取決于N，當(dāng)N較大時(shí)，信號(hào)的平滑度較高，但是靈敏度降低;當(dāng)N較小時(shí)，平滑度低，但靈敏度高。N具體取多少須經(jīng)過大量試驗(yàn)驗(yàn)證。    由于算術(shù)平均濾波法存在平滑性和靈敏度矛盾。即采樣次數(shù)太少，平滑效果差;次數(shù)太多，靈敏度下降對(duì)參數(shù)的變化趨勢(shì)不敏感。為協(xié)調(diào)兩者關(guān)系，可采用加權(quán)平均濾波。對(duì)連續(xù)N次采樣值，分別乘上不同的加權(quán)系數(shù)之后再求累加和，加權(quán)系數(shù)一般先小后大，以突出后若干采樣的效果，加強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化趨勢(shì)的辯識(shí)。各個(gè)加權(quán)系數(shù)均為小于1的小數(shù)，且滿足總和等于1的約束條件。這樣，加權(quán)運(yùn)算之后的累加和即為有效采樣值。

5. 2. 2、中值濾波：
   中值濾波是對(duì)窗內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行大小的排序，取結(jié)果的中間項(xiàng)對(duì)應(yīng)值，這樣脈沖噪聲不起作用，不影響中值結(jié)果，在有隨機(jī)脈沖信號(hào)的情況下，能較好地保護(hù)原有信號(hào)。在有隨機(jī)脈沖存在的場(chǎng)合，應(yīng)用中值濾波法效果有顯著的影響。其思想是:首先從存儲(chǔ)時(shí)差值的隊(duì)列緩沖區(qū)取出所有數(shù)據(jù)進(jìn)行排序(從大到小)，選取排序隊(duì)列中處于中部靠前一點(diǎn)的位置作為原始比較對(duì)象，然后將隊(duì)列中所有數(shù)據(jù)與其比較，當(dāng)差的值超過設(shè)定的閡值時(shí)，就該舍棄該數(shù)據(jù)。這種濾波的方法***大的優(yōu)點(diǎn)是可以濾除隨機(jī)干擾，可以提高儀表工作的穩(wěn)定性，避免儀表讀數(shù)驟然偏高或偏低。然而計(jì)算的時(shí)間主要消耗在排序上，當(dāng)數(shù)據(jù)很多并且對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高時(shí)，無論哪種快速排序算法都很難符合要求。為了滿足實(shí)時(shí)性的要求，可以采用一種中值濾波快速算法，這種中值濾波的快速算法，避免了反復(fù)對(duì)無序序列排序，而只對(duì)有序序列進(jìn)行數(shù)據(jù)元素的快速查找和內(nèi)插，實(shí)現(xiàn)中值濾波[31]。
    快速算法的基本想法是:原始數(shù)據(jù)序列上中值濾波的滑窗在移動(dòng)過程中，只需刪除窗內(nèi)***早的元素，加入窗后的新元素，即成為下一窗的內(nèi)容。下一窗的中值濾波實(shí)現(xiàn)可利用上次排序的結(jié)果，用有序序列快速查找算法求得新元素的插入位置，根據(jù)它們之間的關(guān)系，用一定的算法調(diào)整新序列的排序結(jié)果，取出新序列的中間值即可實(shí)現(xiàn)中值濾波。新元素插入與***早的元素刪除的實(shí)現(xiàn)采用獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將是新元素覆蓋***早的元素，即是插入兼并了刪除。
    設(shè)中值濾波窗口長度為2N+1，則此算法除了需要((2N+1) x 4個(gè)Byte的時(shí)差信號(hào)的存儲(chǔ)空間外，還需要2x (2N+1)個(gè)Byte(一般情況2N+1<255，所以1個(gè)Byte就可以存儲(chǔ)一個(gè)0255的數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)單元。    設(shè)置2N+1個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)單元{w(0) , w(1) , """"""w(2N)}組成一個(gè)按照先進(jìn)先出的原則組成一個(gè)循環(huán)序列用于循環(huán)存儲(chǔ)窗內(nèi)的數(shù)據(jù)元素，即新來的元素總是替換當(dāng)前隊(duì)列中***早存放的元素。    設(shè)置2N+1個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)單元{s (0)，s(1)，…. .S (21}}存放排好序的元素在w序列中的下標(biāo)，即若規(guī)定元素從小到大排序，則w(s(0)) <_w(s(1)) <_w(s(2)) <……‘w (s (2N))。    設(shè)置2N+1個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)單元{a(0) }a(1), "wwa(2N)}，依次存儲(chǔ){w(0) , w(1)，……w (2N)}在:序列中的對(duì)應(yīng)的下標(biāo)值，即若:(n) =i，則a (i) -n，亦即i=s(a(i)),i=0,1,""w",2No    這樣設(shè)置后:序列某一單元指向w序列中一單元，a序列元素又指向:序列單元，例如由小到大排序后w(15)是第30個(gè)元素，這三個(gè)序列中有關(guān)的元素分別為:s (30) =15,a(15)=300    快速算法如下:    (1)初始化。令w序列中存儲(chǔ)單元的值全為零，:序列和a序列的存儲(chǔ)單元分別存儲(chǔ)各自的下標(biāo)值，即w (i) -0, s (i) -a (i) -i, i=0,  1,……，2No
    (2)設(shè)‘序列中的元素己經(jīng)按照從小到大的順序排好，即w(s(0)) <_w(s(1))<_w(s(2)) <……}w(s(2N))。設(shè)當(dāng)前待刪除元素的下標(biāo)為j, j=0,  1,……，2N，用二分法查找新元素x在有序序列中的位置為k, w (j)在有序序列中的位置為。。對(duì)于長度為l的基本有序序列的快速查找，二分法是一種速度***快的算法，待查元素至多與1 +1og21個(gè)元素比較就能找到新元素在序列中正確的位置。    (3)在w,:、“序列中插入新元素x的有關(guān)信息。    若k<n，則將:序列中第n-1到第k個(gè)單元的內(nèi)容順序移到后一單元，即i=n,n-1, """"""k+l , s (i) -s (i-1);再取出:(i)單元中的內(nèi)容作為下標(biāo)m，修改a序列中a(m)存儲(chǔ)的內(nèi)容，即令a (m) =a (m) +1;***后保存有關(guān)x的信息，令w (j) x, s (k) j, a }j) -ko    若k>n，則將:序列中第n+1到第k-1個(gè)單元的內(nèi)容順序移到前一單元，即i=n+1,n+2, ……k_1, s(i-1)=s(i);再取出:(i-1)單元中的內(nèi)容作為下標(biāo)m，修改a序列中a(m)存儲(chǔ)的內(nèi)容，即令a(m)=a(m)-1;***后保存有關(guān)x的信息，令w(j) x,s(k-1) j,a}j)=k-to    儼)取出w (s洲)的值就是中值濾波的***終結(jié)果。

5.2.3、本系統(tǒng)的濾波方法：
   由于時(shí)間問題，本系統(tǒng)僅僅在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了初級(jí)階段的調(diào)試任務(wù)，還沒有在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，并且本系統(tǒng)使用的MPU的處理能力有限，其RAM空間也相對(duì)較小所以不能采用更加有效的濾波方法。因此，目前暫時(shí)采用了均值滾動(dòng)濾波方法。滾動(dòng)濾波簡而言之就是一個(gè)先進(jìn)先出的隊(duì)列。隊(duì)列頭放入***新得到的數(shù)值，隊(duì)尾的值被舍棄，這樣不斷刷新這一隊(duì)列。這種濾波方法可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但是隊(duì)列的長度影響了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
   具體的實(shí)現(xiàn)是這樣的:在RAM空間留出40個(gè)時(shí)間差數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，每次執(zhí)行時(shí)間差測(cè)量任務(wù)時(shí)，采集8組時(shí)間差信號(hào)，然后將該組數(shù)據(jù)覆蓋存儲(chǔ)區(qū)中保留時(shí)間***長的8個(gè)數(shù)據(jù)，而后計(jì)算這40個(gè)時(shí)間差數(shù)據(jù)的均值，作為本次時(shí)間差值，進(jìn)行流體流速、流量運(yùn)算。

6、小結(jié)：
   本節(jié)詳細(xì)介紹了流量計(jì)的安裝和校驗(yàn)方法，對(duì)系統(tǒng)測(cè)量產(chǎn)生的誤差做以分析，并對(duì)數(shù)字濾波的方法進(jìn)行了探討。