考虑非线性因素的科氏质量流量计灵敏度分析

基于科氏质量流量计(CMF)测量管的工作原理,为了提高传感器的灵敏度,了解其振动过程中非线性项对于CMF灵敏度的影响至关重要。以U型管科氏质量流量计为研究对象,考虑非线性因素,用比较法推导出非线性项对于CMF灵敏度的影响。此外,通过实验仿真,优化传感器结构,进而提高传感器灵敏度。     

基于希尔伯特变换的科氏流量计信号处理

针对科氏流量计输出的时变信号处理,研究采用基于希尔伯特变换的数字信号处理方法。先后通过多相抽取滤波以及IIR型椭圆带通滤波器对科氏流量计传感器信号进行滤波,再结合信号及其希尔伯特变换,构建原信号的解析信号,通过共轭相乘计算两信号间的相位差,实现流体质量流量的测量。对多种实现希尔伯特变换的方法进行总结优化和仿真比较,仿真和实验结果表明该方法实时性好,满足计量要求。     

科氏质量流量计振幅对零点影响

针对科里奥利质量流量计振幅改变引起零点漂移的问题,首先通过简化模型建立流量管的弯曲振动方程,求解两检测点的位移响应,得到零点相位差与振幅之间的线性关系;然后采集不同振幅下的传感器放大信号,编写过零检测算法,计算零点相位差,建立零点与振幅之间关系的直线,实验验证零点与振幅的线性关系;最后结合检定规程和零点计算结果,定性和定量地分析振幅改变引入的零点漂移导致的测量误差,结果表明,振幅改变越大,引入的测量误差越大,当流量为10 kg/min时,振幅改变10 mV引入的测量误差达0.727%。     

基于特性图分析的科氏质量流量计模拟驱动研究

针对模拟驱动流量管易停振、启振慢等问题,利用特性图法,分析了经典模拟驱动的驱动特性,并对两种典型的模拟驱动改进方法进行了研究,提出一种改进的差分驱动.研制4种模拟驱动的实现电路,进行了气液两相流驱动实验和启振实验.实验结果表明,新型模拟驱动的驱动信号幅值更稳定,启振更快;差分驱动显著提高了驱动能量;与经典模拟驱动相比,...     

科氏质量流量传感器性能优化技术与发展

基于科氏质量流量传感器敏感结构设计原理,将具有不确定度分布的科氏质量流量传感器结构参数、被测流体的密度以及测量管的密度作为输入参数,科氏质量流量传感器的固有频率以及检测灵敏度作为输出参数.通过量化各输入参数的离散程度,采用随机收敛分析决定输入参数组合的数量,最终建立了基于样本的随机模型.在考虑加工尺寸误差的同时,详细评估了科氏质量流量传感器各结构参数对其检测灵敏度以及固有频率的相对影响程度,从而获得了其影响的关键因素,为相应传感器敏感结构设计与优化提供一定的理论依据.     

基于USB协议的科氏流量计手抄器设计

在科里奥利质量流量计中,手抄器(上位机)和科里奥利质量流量计变送器(下位机)之间的通讯几乎采用的都是HART协议.本文主要介绍了基于USB协议,由Samsung公司生产的ARM7芯片S3C44B0X实现的手抄器的方案设计与实现,并且验证了在科里奥利质量流量计中使用USB通讯的可行性.     

用于科里奥利质量流量计的数字信号处理方法

为了提高科里奥利质量流量计的计算精度和实时性,本文提出用线性调频Z变换算法对科氏质量流量计的频率信号进行初始化测量和跟踪,在相位差测量阶段采用分组滤波器和矢量内积法,仿真结果表明所研究的方法是有效的.     

科氏质量流量计中全数字驱动技术

针对全数字驱动技术流量管难以启振的问题,综述了模拟转数字启振、随机波启振、正弦波启振、扫频方波启振、正负阶跃交替启振等5种启振方法;针对驱动信号幅值、频率、相位难以调节的问题,提出了解决方法;针对全数字驱动技术的实现平台,综述了2种解决方案:基于DSP的单核全数字驱动和基于DSP+FPGA的双核全数字驱动。其中,基于DSP的单核全数字驱动成本低,易于推广;基于DSP+FPGA的双核全数字驱动精度更高。     

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。     

科氏质量流量计的3种驱动方法研究

针对科氏质量流量计的驱动问题,比较和实现了模拟驱动、半数字驱动以及全数字驱动的驱动方法。基于高准CNG050型科氏质量流量传感器,研制基于DSP的二次仪表,进行实际驱动实验,分析各自驱动中存在的问题。实验结果表明,这3种驱动方案性能逐次提高。     

科里奥利质量流量计检定误差分析及常见问题探讨

针对科里奥利质量流量计目前使用和检定现状,首先给出了其工作原理,之后描述了检定过程,并对流量计检定过程中存在的一些问题进行分析,提出了5种引起检定误差的主要原因,力求提高仪表的检定结果准确性与可靠性,从而促进工作效率的提升。     

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。     

单直管科氏质量流量计的灵敏度分析及实验研究

针对采用波纹管单直管型科里奥利质量流量计,建立了给定条件下的力学分析模型,分析并推导了以测量管中心点的振幅与管内质量流量的比值为灵敏度计算表达式,并通过相应的实验对流量计的测量性能进行初步研究。结果表明：采用测量管两端连接波纹管的结构,不仅可以缩小整体尺寸,还可以放宽对测量管的材料和流量计基座的减振水平要求。     

直管式科氏质量流量计最佳测量点分析

根据振动理论，分析了直管式科氏质量流量计的最佳理论测量点；由于实际工程中必须考虑噪声条件，而在噪声环境中通常采用信号的最大似然估计算法，所以本文仿真了不同信噪比条件下的信号检测，结果表明最佳测量点同环境的噪声有关，并给出了不同信噪比条件下直管式科氏质量流量计最佳测量点。该结果同实验数据基本吻合。     

科氏流量计测量管固有频率在线预测方法

提出了一种基于幅值变化期信号特征参数识别的科氏流量计测量管固有频率在线预测方法,该方法对测量管固有频率变化时引发的过渡期振动信号进行两次整周期采样,进而通过傅里叶变换获得反映所采样信号特征的虚部与实部参数,并根据所建立的基于信号特征参数的固有频率改变量计算模型,计算出测量管当前固有频率。对所提出方法进行了实验验证。该方法可用于科氏流量计振动控制中,帮助其将驱动频率快速、精准地调整到固有频率上,从而提高科氏流量计在复杂多变工况下的测量可靠性。     

基于数字锁相环的科氏质量流量计信号处理方法

针对科里奥利质量流量计信号处理中存在的问题 ,即信号频率在小范围内变化和信号易受谐波干扰 ,采用基于数字锁相环的方法处理科氏质量流量计的信息 ,跟踪信号频率的变化 ,计算相位差。对美国专利提出的方法进行了改进 ,做了仿真。仿真结果表明 ,在有谐波干扰的情况下 ,数字锁相环方法可以准确地跟踪信号频率的变化和计算相位差。本文还对计算误差进行了分析     

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。     

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。     

单直管科氏质量流量计结构研究

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,就可以算出流经管道的质量流量。本文分析了影响流量计性能和精度的因素,从结构设计的角度提出了改进的方法,并给出了几种解决的方案。     

尿素机中高频微弯型科氏质量流量计信号处理

为了将微弯型高频传感器的科氏质量流量计应用于尿素加注机,根据在企业现场采集到的流量信号数据,建立科氏质量流量传感器加注过程的信号模型。根据此模型分析已有的数字信号处理算法产生误差的原因,并从兼顾实时性与准确性两方面出发对算法进行改进,以适用于尿素机测量的需要。在研制的基于DSP的科氏质量流量变送器上,实时实现算法,并进行水流量标定实验和尿素加注机标定实验,其测量误差小于0.1%,重复性误差小于0.05%。