研究?jī)煞N基于電磁原理的測(cè)量?jī)x表中的關(guān)鍵技術(shù)問題,這兩種儀表分別為:電磁流量計(jì)和電磁式渦街流量計(jì)。電磁流量計(jì)因測(cè)量管內(nèi)無阻流及活動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水流量和漿液流量的測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)高頻勵(lì)磁控制和數(shù)字信號(hào)處理算法,適用于水流量和漿液流量的測(cè)量;同時(shí),配置功能完善的人機(jī)界面模塊和通信模塊,研制基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的高性能電磁流量變送器。采用梳狀帶通濾波算法處理水流量信號(hào),采用基于信號(hào)重構(gòu)算法處理漿液流量信號(hào)。充分、合理地利用DSP的資源,設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)儀表的各種功能。巧妙、靈活地安排勵(lì)磁控制、信號(hào)處理、人機(jī)接口、數(shù)據(jù)通信之間的時(shí)序,研制DSP軟件。為保證算法的實(shí)時(shí)性,將算法模塊放在20ms的定時(shí)器中斷服務(wù)程序中,并在定時(shí)器中斷服務(wù)程序中開啟中斷嵌套,以確保勵(lì)磁控制和數(shù)據(jù)采集的正常工作。將執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)的液晶刷新顯示子程序和按鍵操作子程序放在主循環(huán)中,以便其他模塊的正常執(zhí)行。所研制的DSP軟件系統(tǒng)適用于矩形勵(lì)磁或三值勵(lì)磁下的水流量和漿液流量的測(cè)量。對(duì)研制的高性能電磁流量變送器進(jìn)行算法實(shí)時(shí)性測(cè)試和水流量標(biāo)定試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明了所研制的軟件系統(tǒng)的有效性。電磁式渦街流量計(jì)的輸出信號(hào)不受管道振動(dòng)和周邊振動(dòng)源干擾的影響,且其測(cè)量可靠性高,無零點(diǎn)漂移。在測(cè)量含氣的導(dǎo)電液體流量時(shí),電磁式渦街流量計(jì)利用已有的信號(hào)處理方法會(huì)出現(xiàn)流量信號(hào)頻率計(jì)算錯(cuò)誤的現(xiàn)象,造成較大的測(cè)量誤差。為此,提出基于信號(hào)微分和FFT頻譜分析的算法,放大高頻流量信號(hào),抑制低頻氣泡噪聲干擾,使整體流量信號(hào)能量占優(yōu),從而找到正確的流量信號(hào)頻率。研制了基于DSP的電磁式渦街流量變送器系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一套兩相流實(shí)驗(yàn)流程,進(jìn)行氣液兩相流實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)含氣量不超過3.9%時(shí),所研制的電磁式渦街流量變送器系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量誤差小于±3%,大大減小了測(cè)量導(dǎo)電液體流量的誤差。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH814.93
【部分圖文】：

１．１．邋２電磁式潤(rùn)街流量計(jì)逡逑電磁式渦街流量計(jì)是由一次儀表和二次儀表（又稱變送器）組成。電磁式渦街逡逑流量計(jì)的一次儀表結(jié)構(gòu)組成示意圖如圖１．２所示，主要由漩渦發(fā)生體、永久磁鐵、逡逑襯里、電極和殼體組成。漩渦發(fā)生體的形狀采用梯柱體形結(jié)構(gòu)，即普通渦街流量逡逑計(jì)所用的結(jié)構(gòu)，位于磁場(chǎng)外面，處于磁場(chǎng)上游。永久磁鐵產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。襯里起逡逑絕緣作用，防止感應(yīng)出的信號(hào)電壓被金屬殼體短路。電極采用普通電磁流量計(jì)所逡逑用的附著式電極，分為參考電極和工作電極，參考電極位于漩渦發(fā)生體上游的磁逡逑場(chǎng)外，工作電極位于漩渦發(fā)生體下游的磁場(chǎng)內(nèi)。參考電極和工作電極配合工作，逡逑采集流動(dòng)的漩渦與恒定磁場(chǎng)相互作用時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。電極的軸線、導(dǎo)電液逡逑態(tài)流向和磁場(chǎng)方向相互垂直；漩渦發(fā)生體的軸線與磁場(chǎng)方向平行。電磁式渦街流逡逑量計(jì)二次儀表主要由硬件和軟件組成，其中硬件主要包括信號(hào)調(diào)理采集電路和數(shù)逡逑字信號(hào)處理與控制電路，軟件主要包括主監(jiān)控模塊、算法模塊、信號(hào)采集模塊、逡逑人機(jī)接口模塊。逡逑Ｈ邐參考電極作電極？？磁線％！逡逑：邐「ｉ邋邐；／！逡逑１邋／邋“／／！�。眨�？邋ｆ／／／＇

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本文編號(hào)：2813693