基于格型陷波滤波器的科里奥利质量流量计信号处理方法

采用比IIR型计算更为简单的自适应格型陷波滤波器对科里奥利质量流量计的流量传感器的输出信号进行滤波并求得其频率；并应用自适应谱线增强器从含有噪声的信号中提取出流量管振动的基频信号；然后采用滑动Goenzel算法计算两路信号之间的实时相位差，再根据频率和相位差计算出时间差最终求得质量流量。     

一种改进的自适应格型陷波频率估计算法及其收敛性分析

自适应陷波器的内部结构使得非二次型误差曲面收敛至局部最优,导致陷波参数停止调整而不能够持续稳定地跟踪信号频率的变化。本文利用滤波增强信号与原始信号的相关性,设计了一个频率跟踪质量评价因子,根据频率跟踪质量可实时监测并自动调整陷波参数。据此原理,本文提出一种改进的自适应格型陷波频率估计算法。仿真结果与理论分析均表明,本文方法在不增加计算量的前提下,较大幅度地提高了算法的收敛速度和持续跟踪精度,证实了本文算法优于原有的算法。     

一种基于改进自适应算法的科氏流量计频率解算新方法

为了在提高科氏流量计频率解算精度的同时兼顾频率跟踪的实时性,文章提出了一种基于改进自适应算法的频率解算新方法:通过重新构建基于优化零极点配置的自适应IIR滤波器,在自适应滤波的过程中动态调节陷波器的模型和步长,使之能够更好地跟踪实际信号的频率。理论分析和实际现场测试都表明该算法在频率跟踪的实时性和准确性方面优于传统算法。     

基于希尔伯特变换的科氏质量流量计信号处理方法研究与实现

针对科氏质量流量传感器信号的特点,将格型自适应滤波与希尔伯特变换算法相结合,设计了一种科氏质量流量计信号处理方法。采用加窗函数的方法有效地抑制希尔伯特变换存在的端点效应,提高测量精度。在以TMS320F28335DSP为核心的科氏质量流量变送器系统上实时实现整套算法,并进行电信号测试与水流量标定实验,在量程比为10∶1的范围内,测量准确度为0.1级,测试结果表明整套算法是可行有效的。     

基于时变信号模型和归一化格型陷波器的科氏流量计信号处理方法

采用具有跟踪频率变化能力的自适应归一化格型陷波器,对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量传感器信号进行滤波,以求得其频率;再采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取所需要的信号;然后采用具有重叠窗的滑动Goertzel算法计算两路信号之间的实时相位差,并通过频率和相位差计算时间差,求得质量流量。仿真结果表明该方法是有效的。     

振动信号频率跟踪的反馈修正自适应陷波器法

采用自适应陷波器跟踪振动信号频率时,存在持续跟踪精度不高的问题。通过分析指出持续跟踪精度不高的根本原因是ANF误差收敛至局部最优值,借鉴反馈控制思想,提出一种反馈修正ANF。根据ANF输入输出信号的相关性,设计频率跟踪精度评估因子,实时监控ANF频率跟踪精度。若评估因子小于给定阈值,则认为ANF丢失振动信号频率,通过反馈调整ANF参数而非重新初始化来适当增加陷波带宽,使其能重新跟踪到信号频率又具有较快的重新收敛速度。以一种基于Steiglitz-McBride方法的ANF(SMM-ANF)为例,分析了反馈修正策略,给出了流程和具体算法。仿真比较了格型ANF、SMM-ANF和反馈修正SMM-ANF的性能,给出了科里奥利质量流量计应用实例,结果表明：反馈修正SMM-ANF收敛速度稍慢于SMM-ANF,快于格型ANF,持续跟踪精度明显提高。     

科里奥利质量流量计在干气计量中的应用

气体测量一直是一件比较复杂的事情．测量准确度相比于液体要差。因为气体受温度、压力、流量等的影响较大，所以我们在选型时综合考虑了孔饭流量计、涡街流量计、质量流量计三者的优缺点。最终，我们选择了安装方便、误差相对较小、后期维护也少．但一次性投资较大的质量流量计。     

气体科氏质量流量计检定过程控制

本文讨论在检定气体科氏质量流量计过程控制中流量计安装、电磁干扰、人为读数误差以及零点修正对其测量准确度的影响,并通过实验分析提出质量流量计检定过程中质量控制的要点。     

科氏流量计信号处理中频率跟踪方法的研究

采用ＤＦＴ方法处理科氏质量流量计的信号是项新技术。本提出一种频率跟踪方法,可以在不过零开始采样的情况下,实现整周期采样,保证频率和相位差测量的精度,仿真结果说明了本方法的有效性。     

科里奥利质量流量计数字信号处理方法的研究

本文提出了一种新型的应用于科里奥利质量流量计的数字信号处理系统：采用线性调频Z变换对科氏流量计信号进行频率的测量和跟踪；采用基于改进的谱线增强技术的滑动Goertzel算法测量信号的相位差。仿真结果表明该系统满足实时性和测量精度的要求，该算法是有效的。     

修正自适应格型陷波器及其应用

提出了一种频率响应非对称的修正自适应格型陷波器(improved adaptive lattice notch filter,I-ALNF),并且提出一种新的自适应格型递推算法。将陷波器传递函数零极点部分同时引入到自适应调整算法中,使陷波器具有更好的特性。该陷波器应用于语音信号处理,根据其反射系数推导出自适应陷波频率,可以较容易的检测到语音声门闭合时刻(glottal closure instant,GCI)的位置。     

极端频率直接估计的新自适应陷波器方法

针对振动工程中常见的极端频率信号(归一化频率接近于0或π两端),现有的自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在收敛速度慢、估计精度不高、算法稳定性差的问题。为此,提出一种极端频率直接估计ANF新方法。首先,提出一种新误差函数以提升极端频率信号下ANF的收敛速度和稳定性;然后,根据ANF估计极端频率信号时偏差产生的机理,通过偏差补偿方式,降低噪声对ANF的影响,以获得近似无偏的频率估计结果,提高ANF极端频率估计精度,并对该方法进行稳态条件下的性能分析;最后,给出了ANF极端频率信号估计结果,并讨论了ANF各参数对极端频率信号估计精度的影响,给出了具体计算结果。计算表明方法的有效性与正确性。     

基于滑窗平滑的科氏流量计时间差优化算法

提出了一种优化的时间差算法,首先通过自适应格型陷波器对信号进行预处理,然后基于希尔伯特变换计算其相位差.提出了滑窗平滑算法对希尔伯特变换后的相位差结果做进一步平滑,剔除异常值.最后通过交叉标定计算总流量.利用东京计装CCM2000型科里奥利质量流量计验证其性能.滑窗平滑使得小流量误差降低至0.21％,比原方法低25％.此外,研究表明滑窗平滑能有效降低降采样带来的误差.通过对DTFT、SGA等算法进行滑窗优化处理,验证了该算法的泛化能力和推广价值.     

面向时变信号模型的科氏质量流量传感器信号处理方法的实现与测试

针对科氏质量流量传感器时变信号模型,研制以TMS320F2812 DSP芯片为核心的数字信号处理系统,采用自适应陷波滤波和SGA算法,实时实现处理时变信号.由信号发生器、信号处理系统和PC构建了测试平台,解决时变信号发生和信号处理方法测试的问题.测试结果表明,该系统和实现的算法是有效的.     

商品乙烷气体计量方式的选择与应用

从天然气中回收乙烷,既可以提高天然气附加值,又能支持当地经济发展。乙烷气体的准确计量,目前尚无测量方法标准可依,且由于乙烷气体与天然气组分差别很大,不能直接沿用天然气的流量测量方法。文章通过比对体积计量和质量计量方式对测量准确性的影响,推荐采用质量流量计直接测量质量的方式计量商品乙烷气体。针对现场质量方式计量乙烷气体存在的计量争议,通过试验证明不同介质检定质量流量计后计量乙烷气体的差别,得出科里奥利质量流量计使用水介质检定后,不能直接应用于乙烷气体测量;使用天然气实流检定后,可以直接应用于乙烷气体测量。同时对质量流量计测量乙烷气体在流量计选型、检定方式的选择提出合理化建议。     

一种科里奥利质量流量计的信号处理方法

本提出了一种新的科里奥利质量流量计信号处理方法,从含有各种噪声干扰的信号中,准确测得质量流量.采用多抽--滤波器,对流量计中的两个传感器的输出信号进行滤波,以减少随机噪声的影响,并减少采样数据;采用自适应陷波滤波方法,以抑制确定性噪声的干扰,测得流量管振动基频的频率,并跟踪其变化。采用离散傅里叶变换方法,计算振动管基频处的相位差和时间延迟,从而测得质量流量。仿真结果证明了本所提方法的有效性和准确性。     

稳定的变步长自适应ⅡR陷波器及其在动目标检测中的应用

提出了一种变步长的自适应格型ⅡR陷波器算法,该算法在低信噪比条件下的收敛速度、跟踪速度与收敛精度方面比原变步长算法好,数值稳定性强.首次用两个级联的ⅡR陷波器实现了混响背景下的动目标检测,效果良好.     

气体微流量测量技术的发展

本文介绍了美国NIST、德国PTB、日本NMIJ、意大利IMGC、韩国KRISS、中国计量科学研究院NIM和国防科技工业真空一级计量站(兰州物理研究所LIP)的气体微流量测量技术的研究进展,并对其测量方法,测量装置性能指标进行了评述。     

适用于频繁启停流量测量的科氏质量流量计信号处理方法

针对实际应用中流量频繁启停的特点,建立科氏质量流量传感器突变信号模型。用此模型对已有的数字信号处理算法进行评估,分析其在罐装测量中的误差;改进DTFT算法,以适用于突变信号的处理。在研制的基于DSP的科氏质量流量变送器上,实时实现了整套算法,并进行了启停法及静态质量法的水标定实验。实验结果表明,所研究的方法具有较快的动态响应速度和较高的测量精度。