本发明涉及一种超声波气体流量计的在线性能评定方法，属于超声波流量计领域。
背景技术：
1、时差法超声波流量计通常是测量超声波信号从发出到接收所经历的时间，称为渡越时间，超声波信号从上游传感器到下游传感器的传播时间会因流体流动而减少，而逆流方向的传播时间则会增加。通过计算顺逆流的时间差，可以得到流体的流速，并进而计算出流量。如何对顺逆流时间差的数据处理显得尤为重要。
2、当前常用的测量不确定度的评估主要适用于静态的测量不确定度，但实际情况下，超声波流量计受外界条件和内部结构的影响，其性能随测量时间实时变化。因此，提出使用动态超声波流量计数据处理的方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种通过贝叶斯信息融合方法，在线监测超声波流量计渡越时间，具体技术方案如下：
2、s1、设总体x～n(μ,σ2)，样本x＝(x1,x2,…xn)。计算先验均值μ0和先验标准差σ0。先将采集的前100个顺逆流时间数据为先验信息，这里采集到的先验信息属于历史信息。
3、
4、
5、式中m为试验次数，yr为第r个数据点，为总体均值。通过公式(1)和(2)得先验均值μ0和先验标准差σ0。
6、s2、计算后验均值μ1和后验标准差σ1。继续对顺逆流时间进行采集，将第101个数据作为样本信息，与前100个先验信息数据进行融合，从而得到后验分布n～(μ1,σ12)，其中σ2未知，均值μ未知的情况：
7、待估参数为(μ,σ2)，其中设待估参数σ2＝α，在给定样本的情况下，α的联合密度为：
8、
9、其中，
10、参数β的边缘分布设为正态分布n～(μ0,σ02)，α的边缘分布设为正态分布n～(μ1,σ12)，如果β和α不相关，对(β,α)进行先验联合分布，选择双正态分布，此时p(β,α)～n(μ0,μ1,σ12,σ22)，则：
11、
12、按照p(θ|x)∝l(x|θ)p(θ)，则待估参数(β,α)的后验分布核函数为：
13、
14、对上式β和α进行处理，分别进行求导并等于零后解得：
15、
16、
17、其中，
18、则α的最大后验估计值为：
19、
20、其中，σ12为方差α的先验方差，由当前数据确定，n为当前测量数据个数。
21、由公式(6)和(7)可以得到后验均值μ1和后验标准差σ1。
22、s3、并计算不确定度u1。若设定随机变量x，其服从正态分布n～(μ,σ2)，x＝(x1,x2,…xn)为样本容量，贝叶斯不确定度可通过计算后验分布方差，最后通过最大后验估计值的平方根来表示，其中当方差σ2未知，均值μ未知的情况：
23、
24、其中，
25、由公式(9)可以得到不确定度u1。以此循环往复，依次将后验分布作为后验分布，与下一个数据融合，直至融合所有实时数据。
26、s4、得到顺逆流时间的均值为μup1,μup2,...μupn、μdown1,μdown2,...μdownn和标准差σup1,σup2,...σupn、σdown1,σdown2,...σdownn，并计算出顺逆流时间的标准不确定为uup1,uup2...uupn、udown1,udown2...udownn。
27、本发明的有益效果在于：通过贝叶斯信息融合方法，能够在新的数据到来时实时更新不确定性评估，适应流体流动和环境条件的动态变化，融合多源信息，减少单一数据源误差对顺逆流时间差计算的影响，提高测量的实时性和精确度。
28、方案通过建立变动点检测模型，获得测量数据的变动趋势，实现实时采集在线测量数据，具体实施过程是将先验信息与实时样本信息相结合，得到后验分布，以更准确地评估流量计的性能。通过这种方法，利用先验信息和实时数据对流量计进行实时性能评估和精度校准。这为超声波流量计的在线监测提供了一种新的方法和途径，有助于提高流量计的测量精度和可靠性，进而提升工业生产的质量和效率。
1.一种超声波气体流量计性能在线评估方法，在线监测超声波流量计渡越时间。当总体样本服从正态分布时，基于贝叶斯信息融合进行测量不确定评定。其特征在于以下步骤：s1、确定先验概率分布；s2、采集样本数据，更新先验分布为后验分布；s3、s4、计算贝叶斯估计值和不确定。
2.根据权利要求1所述的一种超声波气体流量计性能在线评估方法，其特征在于，其中在步骤s1中，计算先验均值μ0和先验标准差σ0。先将采集的前100个顺逆流时间数据为先验信息，这里采集到的先验信息属于历史信息。
3.根据权利要求1所述的一种超声波气体流量计性能在线评估方法，其特征在于，步骤s2中，计算后验均值μ1和后验标准差σ1。继续对顺逆流时间进行采集，将第101个数据作为样本信息，与前100个先验信息数据进行融合，从而得到后验分布n～(μ1,σ12)。
4.根据权利要求1所述的一种超声波气体流量计性能在线评估方法，其特征在于，步骤s3中，计算不确定度u1。以此循环往复，依次将后验分布作为后验分布，与下一个数据融合，直至融合所有实时数据。
5.根据权利要求1所述的一种超声波气体流量计性能在线评估方法，其特征在于，步骤s4中，得到顺逆流时间的均值为μup1,μup2,...μupn、μdown1,μdown2,...μdownn和标准差σup1,σup2,…σupn、σdown1,σdown2,…σdownn，并计算出顺逆流时间的标准不确定为uup1,uup2…uupn、udown1,udown2...udownn。
