Uçuş Süresi Hesaplamasında Farklı Yöntemlerin Değerlendirilmesi

Abstract

Enstrümentasyon ve ölçüm gelişen endüstride oldukça önemli bir alan haline gelmiştir. Bu gelişim ölçüm hatalarının eniyilenmesi gibi gereklilikler ortaya çıkartmaktadır. Akış ve tüketimin doğru ölçümü, yanlış faturalandırma ve sular idaresinde meydana gelebilecek karışıklıkları önlemede önemli bir süreçtir. Bu çalışmada, elektronik akıllı sayaçlarda sıvı veya gaz akış hızı ölçüm uygulamaları için ultrasonik uçuş süresi (TOF) hesaplama algoritmalarının değerlendirilmesi sunulmaktadır. Transdüserler, bir piezoelektrik malzeme olarak akış ölçüm endüstrisinde kullanılır ve basınca karşı ultrasonik ses dalgaları üretiler. Bir akış ortamında karşılıklı olarak yerleştirilmiş transdüserler, her iki akış yönünde ultrasonik ses dagaları üretmek amacı ile tetiklenir. Transdüserler
 arası kısa mesafe ve akış ortamında sesin yüksek hızı nedeniyle, TOF hesaplaması zorlu bir süreç haline gelmektedir. Bir transdüserin eş değer devre modeli MATLAB/Simulink ortamında nümerik olarak uygulanmakta ve transdüserler arası geçiş dalgaları olan ve tetiklenme sırasına göre isimlendirilen yukarı/aşağı akış sinyalleri elde edilmektedir. İlk olarak, tetiklenmiş bir transdüserin davranışı benzetim ortamında incelenir ve gerçek dünya koşullarını taklit etmek için ölçüm gürültüsünü benzeten bir sinyal kullanılır. Literatürde verilen problem tanımları ve önerilen algoritmalar incelenir ve aday TOF ölçüm algoritmaları seçilir. Seçilen her yöntem gerçeklenir. Daha sonra elde edilen geçiş dalgaları, her sıfır geçiş noktasında TOF değerini hesaplamak için geleneksel yöntem ile kullanılır. Ölçüm performansı arttırmak için çapraz korelasyon tabanlı bir TOF tahmin süreci metodu önerilir ve sonuçlar 
 geleneksel yöntem tabanlı ölçümler ile karşılaştırılır. Çalışmanın gelecekteki olası yönleri paylaşılmıştır.