涡街流量计信号的高阶统计量特征

涡街信号的正确分析和有效处理是实现涡街流量计准确测量的先决条件之一.为研究涡街信号的非高斯性,提出了一种基于高阶统计量方法的涡街流量计信号分析的新方法.通过对涡街管壁差压信号的双谱分析,提取了不同流量下信号的非高斯特征.以信号的双谱幅度最大值作为特征参数,对不同流量下涡街信号偏离高斯分布的程度进行了定量估计.实验结果表明:涡街信号的非高斯性随着流量的增大而不断增加.这一研究结果为深入理解涡街现象、进一步优化涡街流量计的设计提供了有力的参考.     

涡街流量计信号能量的功率谱式表征与应用

为了研究涡街流量计实际流量信号的能量分布情况,提出了一种基于功率谱幅度的涡街流量计信号能量的表征方法.在此基础上,定义了涡街信号的功率谱能量比,定量讨论实际流量信号在整个涡街流量计输出信号中的能量变化规律.结果表明,涡街信号的功率谱能量比分散性较大;当被测介质为水和空气时,其值分别介于38%～96%和10%～65%;并且在靠近发生体的地方功率谱能量比的值较大,涡街信号强、易于检测.因此,功率谱能量比可作为优化选择涡街流量计检测元件位置的参数之一.     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

差压式涡街质量流量计信号处理系统的研制

差压式涡街质量流量计是一种新型的质量流量测量装置,通过测量旋涡发生体上下游管壁处的差压,同时获取涡街频率信号和压力损失信号.为了将差压中这两路信号分离并准确测量其值,研制了采用程控放大、自适应滤波技术及FFT算法的信号处理系统.实验结果表明,该信号处理系统能够准确地从差压式涡街质量流量计输出信号中测得管内流体的质量流量值,同时改善了装置的抗干扰能力和通用性,提高了涡街频率测量的准确度,并且具有结构简单、成本低、适用性广等优点.     

分层注水工艺中涡街流量计信号处理方法研究

在一体化分层注水工艺中,每个层段的流量都要精确测量,而其所需的流量计必须能长期置于井下,综合考虑选择涡街流量计作为智能分层注水工艺中的流量检测装置.但涡街流量计易于受到管道震动和流场扰动引起的噪声干扰,且注水管道在注水的过程中更容易产生干扰信号,尤其在小流量处很难分辨出传感器产生的频率信号.本文根据涡街流量计的特点,提出一种以硬件和Mallat算法相结合,处理低频段无法分辨的问题,并进行了试验验证和现场应用.实验结果表明,使用该种方法,能有效的减少噪声干扰,降低了流量计的下限,提高了精度.     

一种基于MUSIC算法的涡街信号处理方法

针对涡街流量计易受管道振动和流场扰动引起噪声干扰的问题,提出了一种基于MUSIC算法的涡街信号处理方法.介绍了涡街流量计的测量原理,建立了噪声环境下的涡街信号模型,并阐述了MUSIC算法的基本原理,在此基础上,分别对多种噪声环境下的涡街信号进行仿真研究.仿真结果表明:所提的涡街信号处理方法能有效地抑制噪声,高精度地分辨频率点,对改善涡街流量计的性能有良好的效果.     

消除涡街流量计的使用障碍

文章阐述了涡街流量计在石油化工装置工程设计和使用过程中出现的问题，并着重就进口涡街流量计与管道内径匹配问题及涡街流量计在蒸汽流量测量中的温压补偿问题提供了简单的分析方法和计算公式。     

电容式涡街流量计的建模与仿真

涡街流量计作为一种新型流量计发展迅速,但其依据的理论基础是基于开放的均匀流场,与流量计的实际使用条件不一样.因对于涡街流量计还需要开展一些基础研究,为设计和开发涡街流量计提供理论依据和设计准则,要以电容式涡街流量计,对其进行了建模与仿真分析,并在仿真分析的基础上提出了如何改善涡街流量计的设计以拓宽其在低速气体流量测量上的应用.     

带狭缝圆柱钝体流量测量特性研究

涡街流量计的流量特性与旋涡发生体的形状和几何尺寸密切相关,本文提出了一种新型的带狭缝圆柱发生体结构并应用于涡街流量计。理论分析表明狭缝可以看作是一个反馈通道,可有效加快旋涡脱落并增强旋涡强度。在内径为50mm的管道中进行实验,采集不同流量下带狭缝圆柱与梯形柱绕流产生的涡街信号,重点讨论带狭缝圆柱的小流量测量性能。实验表明,与梯形柱相比,带狭缝圆柱涡街信号更强,信噪比高,雷诺数测量范围可低至9.5?103,斯特劳哈尔数线性度更好。理论分析与实验结果表明,带狭缝圆柱具有较好的流量测量特性,可应用于涡街流量计。     

空分装置液氧、液氮产品流量测量解决方案

本文主要在分析空分装置液氧、液氮涡街流量计使用现状的基础上,对管道尺寸确定的情况下不能测量较大流量以及涡街流量计小信号切除量较大的问题进行相关研究改进,还就此类问题提出改造建议并对实施效果进行跟踪,对国内煤化工企业的大型空分装置在产品核算、经济效益分析、可靠运行的方面具有一定帮助。     

基于双调制随机共振的涡街信号检测方法

研究一种用于涡街流量计涡街频率测量的随机共振信号处理方法.探讨了信号与双稳系统的阈值和克莱默斯逃逸率之间的关系,通过外加幅值和频率可调的信号进行双重调制,实现信号与双稳系统的匹配,数值仿真表明该匹配方式是可行和有效的.针对涡街信号,提出基于标准差的调制参数选取方法,该方法利用涡街信号特征,通过信号标准差估计管道内流速,缩小了调制参数的选取范围,提高了信号与双稳系统匹配的效率.实验结果表明,利用标准差选取调制参数对涡街信号进行调制,可以有效地使涡街信号,特别是弱涡街信号产生随机共振,进而检测到涡街频率,实现流量测量.     

利用管壁差压检测涡街流量信号的研究

现有涡街流量计传感器系统结构复杂,容易干扰旋涡尾流,需要离线维修和更换,对连续生产过程十分不利.根据涡街流量计的基本原理,提出了在管壁上安装差压传感器,通过检测旋涡发生体后管壁处的差压信号的频率来检测涡街流量信号的新方法.实验结果表明,这种方法不仅具有原理简单,准确度较高,工作可靠,成本低,抗干扰性较强,在一般工业测量中易实现等特点,而且能够简化涡街流量计传感器系统,消除传感器对尾流的影响,实现传感器在线维修和更换.     

具有HART通信功能的智能涡街流量计设计

在简单介绍了ＨＡＲＴ协议的基本内容和涡街流量计的基础上,着重论述了具有ＨＡＲＴ通信功能的智能涡街流量计的设计以及此流量计的特点和主要功能。     

自回归模型谱估计在流量测量中的应用

流量是工业控制与生产中的一个重要参数.目前,涡街流量计应用相当广泛.但是,由于其工作原理的关系,它对外界的各种干扰非常敏感,使其现场测量精度大大低于实验室标定的精度.本文的主要目的是以数字信号处理的理论为基础,采用自回归模型谱估计的方法对涡街流量计的输出信号进行分析和处理,得出要测量的流量值.论文中分别采用计数的方法和自回归模型谱估计的方法进行实验.通过实验验证,自回归模型谱估计可以作为一种较好的方法,应用于处理流量计的输出信号,并且此方法得出的结果比脉冲计数方法得出的结果精度高.     

N2O减排装置工艺原料气流量补偿方法的探讨

N2O减排装置的工艺原料气是多组分混合气体.目前,原料气流量测量采用的是进行了温压补偿的阿牛巴流量计.由于原料气体的组分含量随工况的变化而变化,因此,这种测量方法存在很大的测量误差.通过分析流量测量中所存在误差,提出了采用阿牛巴流量计-涡街流量计、阿牛巴流量计-浓度分析仪这两种组合仪表的解决方案.通过理论推导、计算和可行性分析表明,这两种解决方案是降低多组分混合气体流量测量误差的有效方法.     

热力驱动式无线蒸汽涡街流量计的设计

介绍了温差发电的原理,应用低功耗仪器的设计方法,研制了一套基于蒸汽的温差发电、充电功能的低功耗无线涡街流量计.引入无线通信方式,摒弃了传统自动化仪表布线繁琐的缺点.该流量计具有较好的实用价值.     

定位夹具在涡街流量计生产中的应用

根据涡街流量计的工作原理和生产工艺流程,提出了其在生产过程中的关键工艺问题,应用定位夹具来满足相应的技术要求,以保证质量和提高效率。