基于函数插值的柯氏质量流量计信号处理方法

对基于离散傅里叶变换(DFT)信号处理方式的柯氏质量流量计来说,影响其精度的关键问题是如何实现信号的整周期采样。提出了一种全新的方法,用采样率固定不变的采样数据,通过软件实时地确定信号的频率并且实现信号整周期重新采样。实验结果表明该方法在求取相位差时具有极高的精度。     

时变信号相位差估计的相频匹配方法

为提高科氏流量计信号的相位差估计精度,提出一种时变信号相位差估计的相频匹配方法。该方法通过时变信号与参考信号的频率匹配、时变信号的相移信号与其正交分量的相位匹配、参考信号与时变信号及其相移信号的互相关获得时变信号的相位差估计值。计算验证结果表明:该方法准确实现了时变信号的90°相移,有效提高了时变信号的相位差估计精度。科氏流量计流量检测实验证实了所提方法的有效性和优越性。     

插值FFT和滑动DTFT的科氏流量计信号处理方法

科氏流量计通过计算一次仪表输出的两路同频正弦信号的时间差来测量质量流量.实时精确估计两路信号的频率和相位差是科氏流量计数字信号处理的关键.针对科氏流量计实测信号,提出一种基于插值FFT和滑动DTFT的信号处理方法.利用插值FFT估计信号频率,通过计及负频率的改进滑动DTFT估计相位差,进而计算出时间差.方法兼顾了参数的估计精度和算法的计算效率,对比实验表明了该方法的有效性和优越性.     

科氏质量流量计应用技术探讨

介绍了科里奥利(Coriolis)质量流量计(以下简称CMF)测量流体质量流量的幅值比测量法、时间差的直接测量法及傅里叶变换算法的测量原理,同时还介绍了相关技术及锁相环技术在测量中的应用。文中给出了对太航某型号CMF的传感器在不同流量情况下进行A/D同步采样后,应用锁相环技术和傅里叶变换算法,用MATLAB软件得到不同流量对应的相位差曲线图。最后对以上三种算法进行了比较分析。结果表明,傅里叶变换算法的应用是模拟式CMF转化到数字式CMF的关键因素,并且可以有效提高计量精度。     

Coriolis质量流量计中的相位差检测方法研究

Coriolis质量流量计是一种高精度、适应范围很广的流量计,通过检测管子上两路振动信号的相位差,就可计算出流经管道的质量流量。分析了互相关滤波对相位的影响规律,采用Mathematica3.0仿真分析了互相关滤波提高相位差检测精度的效果。提出了采用互相关滤波技术和傅立叶变换提高信号信噪比和相位检测精度的方法。     

DFT变换法在科氏质量流量计相位差检测中的应用研究

提出了一种新的采用DFT(离散付利叶变换)实现科氏质量流量计的相位检测方法.该算法首先从理论上分析存在非整周期采样引起的误差随时间的变化规律,提出通过相位变化修正计算DFT的采样点数,使计算DFT的点数接近整周期,最终获得较好的相位计算结果.仿真试验结果表明,这种方法还能够实现频率跟踪,克服频率变化引起的相位计算误差,提高跟踪精度.     

基于相关法的相位差检测方法在科氏质量流量计中的应用研究

科氏质量流量计通过检测两路振动信号的相位差获得流体的质量流量信息.对于直管式结构,科氏效应引起的相位差很小,同时振动信号的频率会由于外界干扰或流体特性变化而发生改变.因此,研究能够跟踪频率变化,并具有高精度的相位差检测方法是提高系统性能的关键.研究了用数字相关法实现科氏质量流量计的相位检测,提出了克服非整周期采样和实现频率跟踪的算法;另外,研究了相关法的相位测量误差的统计特性.     

高精度正弦信号相位差发生器的设计

针对科氏流量计离线测试的需要,研制了一种基于直接数字合成技术(DDS)的正弦信号相位差发生器,其采用单片机(MCU,microcontroller unit)和复杂可编程逻辑器件(CPLD,complex programmable logic device)为主要框架,具有结构件简单、输出相位差精度高、易于实现等特点.该种信号发生器主要用于模拟科氏质量流量计传感器产生两路相位差可调的正弦信号,测试表明:其输出波形好,相位差精度高.     

基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法*

本文提出了一种基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法：首先采用新式自适应陷波器对科氏流量计时变信号进行滤波以求其频率,然后采用重叠短汉宁窗DTFT算法实时计算两路信号之间的相位差,再根据频率和相位差求得时间差,最终测得质量流量。给出的仿真和实测结果表明本文方法是实用有效的。     

基于全相位FFT超声波流量计的相位检测方法研究

针对传统相位差法超声流量计在相位测量中易受外界干扰、准确度低的问题,提出了一种基于全相位快速傅立叶变换算法的超声波流量计相位检测方法。该方法由PLL时钟发生器产生两个频率相近的正弦信号分别用于激励与混频,并通过差频技术将混频后的参考信号与回波目标信号的相位信息从高频处理为低频信号,再由16位ADC对信号同步采样。超声波采样信号通过全相位预处理后进行FFT计算,得到准确的相位结果。同时,对比分析了全相位FFT的抗干扰性和采样频率对相位测量精度的影响,并将设计的电路应用于超声波液体流量测量,最终实验结果表明超声波流量计样机的测量误差优于1%,测量量程比为160：1。     

基于小波变换的科氏流量计降噪技术的研究

为了提高科里奥利质量流量计的降噪水平,采用以小波变换作为前置滤波器来抑制噪声干扰。以分析小波变换为基础,阐述了小波变换应用在科氏流量计上的可行性,给出了实现方案,并做了相关的现场实验。通过实验结果表明所研究的方法是可行且有效的。     

一种基于改进DFT算法的相位差测量研究

相位差是指两路同频率周期信号初相位的差,在工业系统中有广泛应用,传统DFT算法测量工频相位差存在很大的频谱泄露误差。论文提出一种改进DFT相位差算法,使用布莱克曼自卷积窗对信号截短,并利用离散频谱校正方法修正有用频谱处的相位,并计算出相位差。仿真实验证实,在存在多次谐波干扰条件下,改进DFT算法能够克服频率波动和白噪声干扰,算法精度比现有的矩形自卷积窗插值算法提高2个数量级以上,可以实现相位差的高精度测量。     

一种新型结构的直管式科氏质量流量计研究

科氏质量流量计是一种高精度的适应范围很广的流量计,通过检测管子上两路振动信号的相位差,就可计算出流经管道的质量流量.提出了一种新型结构的单直管式科氏质量流量计的研究.这种单直管在距中心对称位置的管壁较薄,管子由科氏效应产生的二阶振动更加显著,从而提高了系统检测灵敏度.理论和初步实验证明了这一结果.目前,正在就这种结构的可靠性、具体制造工艺进行进一步研究.     

基于FFT和闭环采样控制的科氏质量流量计信号处理系统

针对新型的直管型和微弯管型科氏质量流量计(CMF)基频较高,满量程相位差微小的特点,提出一种以FFT算法为核心,由FPGA硬件逻辑及外围电路实现频率跟踪,通过调整DDS产生可变时钟实现AD采样频率闭环控制的CMF信号处理系统,以满足FFT算法整周期采样的条件,减小由于非整周期截断带来的频谱泄露对计算精度的影响,实现了实...     

基于DFT的相位差估计精度与改进方法

相位差是传感器信号处理中重要的检测参数。针对相位差高精度估计要求,在阐述DFT相位差估计原理基础上,分析了影响估计精度的主要因素,推导出估计方差与信噪比、采样长度、频率偏差及对称窗型窗长的具体关系,并给出了满足精度要求的信噪比、采样长度和和频率偏差条件。提出一种校正谱泄漏的相位差估计方法,先通过比值法计算出频率偏差,然后考虑负频率泄漏影响进行相位差估计,校正了短程和长程两类谱泄漏影响,给出了加矩形窗或Hanning窗的估计式和方法步骤。实验结果验证了估计精度分析及本文方法性能,科氏流量计应用实验表明了方法的工程可行性和实用价值。     

基于科里奥利质量流量计的流体粘度测量分析

介绍了科里奥利质量流量计的工作原理,并从管内流体运动及内摩擦力耗能情况入手,针对影响粘度测量的密度变化因素,对流量计测量粘度的方法进行了改进,通过流体弯曲振动模型的分析,建立了流体粘度与流量计振动参数之间的关系.实验验证了该方法的正确性,并对其应用局限进行分析.该方法简单实用,拓展了科里奥利质量流量计的应用范围.     

一种基于离散傅立叶变换域相位和幅度的数字水印算法

将水印分别嵌入离散傅立叶变换(DFT)域的相位谱、幅度谱进行仿真实验,比较了两种算法在相同的嵌入失真下的鲁棒性,提出了相位幅度相结合的DFT域水印算法,算法在提取水印时不需要原始图像。实验证明,该相幅水印算法简单易行,具有很好的不觉察性,而且对图像的尺度变换、旋转攻击、噪声干扰、JPEG压缩以及滤波等都具有很强的鲁棒性。