基于驱动特性图法的科氏流量计模拟驱动设计

传感器的稳幅振动是科氏质量流量计工作的前提。当被测液体流量中含有气体时,传感器的振动阻尼增大,需要的驱动能量增加。而已有模拟驱动无法及时提供所需能量,致使传感器停振。为此,绘制已有模拟驱动的驱动特性曲线,分析其存在的问题,进而推导新型模拟驱动的驱动特性曲线,设计出能同时工作于单相流和气液两相流下的新型模拟驱动电路。在持续气液两相流和单相流-气液两相流切换下,进行了已有模拟驱动和新型模拟驱动的对比实验。结果表明:新型模拟驱动的驱动稳定性和快速性均优于已有模拟驱动。     

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。     

变结构PID在微机械陀螺仪闭环驱动电路中的应用

为满足微机械陀螺仪(MMG)闭环驱动电路起振快速、无超调且稳态精度高等要求,提出了一种基于FPGA的数字化变结构PID控制器,并以其为核心构建了微机械陀螺仪的数字化闭环驱动电路.通过构造以控制误差为自变量的比例增益、积分增益和微分增益函数,使变结构PID的结构和参数能够根据瞬时误差的变化而变化,以提高闭环驱动电路的性能.针对某型微机械陀螺仪敏感结构参数,进行了SIMULINK仿真,仿真结果表明以变结构PID为核心的闭环驱动电路是可行的.起振实验结果表明,经典PID构成的闭环驱动电路,其检测电压的幅值超调量达到了75%,稳定时间为2 s;采用变结构PID控制器后闭环驱动检测电压的幅值无超调且稳定时间为0.7 s;1 h的稳定性实验表明,采用经典PID时检测电压幅值的长期稳定性为2.73×10-5V,采用变结构PID时其稳定性为2.68×10-5V,证明变结构PID可以兼顾系统在快速性、超调量和稳态精度等方面的要求.     

科氏质量流量计测量含气液体流量关键技术综述

含气液体流量测量是科氏质量流量计面临的测量难题,对科氏质量流量计的驱动技术、信号处理技术都提出更高的要求。从驱动、信号处理、误差修正这3大核心技术出发对科氏质量流量计测量含气液体流量进行综述,分析含气液体流量下,驱动、信号处理以及误差修正技术的难点,并针对难点总结出含气液体流量下最佳的驱动技术、信号处理技术和误差修正技术。分析含气液体流量科氏质量流量计原始测量误差大的原因以及采用修正方法修正后的测量精度依旧无法达到单相流测量精度0.1级的原因,为提高科氏质量流量计测量含气液体流量的准确度提供参考。     

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。     

振动拉削双阀激振系统输出波形稳定性分析及实验研究

为了分析振动拉削系统在加工过程中电液激振输出幅值稳定性问题,首先引入流量耦合线性模型和拉削负载力模型,构建了双阀激振系统的传递函数,推导了系统输出位移和输出力的时域响应函数;再利用MATLAB仿真计算及绘制开环系统的Bode图和幅值时域响应曲线;最后,利用自行研制的振动拉削实验平台所测得的激振器输出幅值与仿真结果进行对比分析,研究结果表明:激振信号的频率会影响输出波形的平衡位置及波动幅值,激振信号频率越高,输出波形越容易调节;而拉削负载力主要影响输出波形的振荡次数,负载力越大,输出波形越不稳定。因此,为了使拉削过程中激振输出波形更加稳定,一方面可适当提高激振缸缸径和行程的比值,以增大系统极限响应频率,另一方面需蓄能装置或大流量型开关阀平衡激振缸容腔压力配比。     

质量流量计测量值空气浮力修正方法探讨

科氏质量流量计测量的是介质的“真空质量值”,而我国贸易计量中规定质量采用“空气中的质量”进行结算。为解决这一实际问题,本文通过对“空气中的质量”的解释,结合质量流量计现行检定规程的检定方法以及质量流量计测量的潜在功能,给出了现阶段和长远的理想解决途径和方案。     

科氏质量流量计模拟驱动方法研究

驱动系统是科里奥利质量流量计的重要组成部分之一。它为流量管提供驱动力,使流量管以其固有频率和稳定的振幅振动,并且能够跟随流量管固有频率的变化而变化。目前的驱动系统是基于模拟信号的工作方式。分析了这种驱动系统的工作原理,比较了各种波形的驱动信号,研究了几种驱动电路。     

科氏质量流量计数字驱动方法研究与实现

基于DDS和MDAC,研究科氏质量流量计数字驱动方法中的频率、相位、幅值跟踪。采用TMS320F28335芯片,研制科氏质量流量变送器,实现驱动方法。配以CMF025型号传感器进行了气 液两相流实验,实验结果表明,研制的变送器在两相流下能够维持流量管的振动并完成流量测量。     

质量流量计测量值空气浮力修正方法探讨

科氏质量流量计测量的是介质的“真空质量值”,而我国贸易计量中规定质量采用“空气中的质量”进行结算。为解决这一实际问题,文章通过对“空气中的质量”的解释,结合质量流量计测量原理、现行检定规程的检定方法以及质量流量计测量的潜在功能,给出了现阶段和长远的理想解决途径和方案。     

35MPa/70MPa加氢机用科氏质量流量计阻力特性数值模拟与实验研究

针对科氏质量流量计对介质的阻力在35MPa/70MPa加氢机加注主管路流动总阻力中占比最大的问题,进行了科氏质量流量计在加氢机运营工况下的数值模拟与实验研究。建立了包括入口段、测量管和出口段3个流动区域的科氏质量流量计的数学模型,在加氢机质量流量1~9kg/min时进行了数值模拟分析研究,得到了科氏质量流量计的压力分布和流速分布,根据压力和流速计算得到了科氏质量流量计阻力系数。计算结果与实验结果的对比表明两者能够较好吻合,阻力系数相对误差小于5%。     

三角波激励ECT测量电路

电容层析成像系统测量电路须有极高灵敏度及动态测量范围。提出一种采用三角波代替传统正弦波作为激励信号的方法,利用C/V转换电路的微分特性,使其输出为方波信号且幅值与被测电容值呈线性关系。瞬态仿真表明,电路的稳定时间缩短为0.65μs;此外,因其不需要相敏解调的环节,电容测量速率大幅提高,将其用于12电极ECT测量,可使测量速度提高到3124帧/s。实测结果表明,该电路的测量灵敏度峰峰值达0.8 V/pF,动态测量范围可达到69 dB。     

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。     

外置式DBS的体外控制电路

针对外置式DBS体内脉冲发生电路的需要,设计了一种体外控制电路.该电路由控制模块和驱动模块组成.控制模块产生一定频率及脉宽的刺激信号,驱动模块将这一刺激信号进行功率放大并有效驱动经皮变压器的初级线圈.本文所设计的体外控制电路实现输出幅值、频率、脉宽可调,尤其是刺激脉冲极性可控.通过对所设计的体外控制电路的变压器负载实验,可以实现高频载波信号的传输.在两线圈间距为5 mm时输出幅值为8 V,效率为8%,间距为15 mm时的输出幅值为3 V,效率为0.5%.实验结果表明,所设计的体外控制电路满足外置式DBS体内脉冲电路的需求.     

涡街流量计抗管道周期振动性能的试验研究

为研究涡街流量计在管道周期振动情况下的抗振性能,对国内广泛应用的应力式模拟涡街流量计,在气体流量管道周期振动试验装置上进行了不同振动加速度和方向的试验.通过对振动产生仪表系数相对误差的研究,得出模拟涡街流量计的抗振加速度,并分析了此时涡街流量传感器输出信号的品质特征.最后,为与模拟涡街作比较,对横河和ABB公司生产的数字涡街流量计进行了相同的管道周期振动试验,研究了数字涡街的抗振性能,并发现振动倍频信号是导致仪表系数相对误差出现的主要原因.     

一种科氏流量计的数字信号处理与驱动方法研究

数字信号处理和数字驱动是科里奥利质量流量计的发展趋势。研究了基于同步调制的数字信号处理方法，进行公式推导、性能分析和计算机仿真。研究数字驱动方法并利用数字控制方法提高流量管的起振性能，给出了数字驱动方案。     

数字合成正弦信号

调幅式测量电路中，振荡器电路输出正弦信号幅值严重影响测量电路的优劣，现有的氏桥振荡电路幅值优于１０＾－４稳定度，但电路结构复杂，本提出了应用波形失真度小，精度高，稳定性好，结构简单的数字信号发生器方案和实施电路，并给通过大量实验获得的性能数据分析与幅值稳定性直接相关的因素。     

介质对科氏质量流量计检定结果影响的探讨

正一、引言科氏质量流量计(以下简称"科氏流量计")在流量计量上的优势日渐明显,具有性能稳定、可靠性高、维护量小的特点。在我国,科氏流量计主要应用于成品油、气体和化工原料的计量,还没有正式把质量流量计作为原油计量的主要计量器具选用。因此,科氏流量计能否在原油计量中应用成为亟待探讨的技术问题之一。二、科氏流量计检定试验1.试验方法的选取根据我站实际情况,我们选取直接质量法(静态质量法标准装置,以水为介质)和间接质量法(体积管标     

引信小型气流激振压电发电机试验研究

针对引信小型物理电源体积与功率矛盾问题,课题组提出了小型气流激振压电发电机结构方案。建立了测量小型气流激振压电发电机输出特性的试验系统,对原理样机进行了吹风试验研究,测量了发电机的激振力、输出电压,并分析了其振动频率、输出功率以及能量转换效率;试验数据表明,在所研究的气流速度范围内,激振力曲线呈正弦波形,幅值随入流速度的增大而线性增大,频率较高且稳定,约6 k Hz,频率变化在9%以内;压电换能器工作在线性段,输出电压值与激振力幅值成正比,频率一致,符合振动压电发电机的能量转换原理;在负载匹配的情况下(R=3 kΩ),最高能输出85.3 m W的电能,且发电机的转换效率为1.2‰。其输出特性可满足在小口径及低功耗引信的应用;具有结构简单、体积小、振动频率高且无活动部件等特点,有作进一步研究的价值。