科氏質(zhì)量流量計中全數(shù)字驅(qū)動技術(shù)
發(fā)布時間:2021-06-14 05:38
針對全數(shù)字驅(qū)動技術(shù)流量管難以啟振的問題,綜述了模擬轉(zhuǎn)數(shù)字啟振、隨機(jī)波啟振、正弦波啟振、掃頻方波啟振、正負(fù)階躍交替啟振等5種啟振方法;針對驅(qū)動信號幅值、頻率、相位難以調(diào)節(jié)的問題,提出了解決方法;針對全數(shù)字驅(qū)動技術(shù)的實現(xiàn)平臺,綜述了2種解決方案:基于DSP的單核全數(shù)字驅(qū)動和基于DSP+FPGA的雙核全數(shù)字驅(qū)動。其中,基于DSP的單核全數(shù)字驅(qū)動成本低,易于推廣;基于DSP+FPGA的雙核全數(shù)字驅(qū)動精度更高。
【文章來源】:計量學(xué)報. 2020,41(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
阻尼比變化趨勢
文獻(xiàn)[14]提出了一種模擬轉(zhuǎn)數(shù)字啟振的方法,其硬件框圖如圖2所示。DSP控制驅(qū)動選擇電路選擇模擬驅(qū)動或是全數(shù)字驅(qū)動。啟振時,DSP選擇模擬驅(qū)動電路,采用噪聲啟振。當(dāng)流量管振動信號幅值達(dá)到設(shè)定值時,DSP選擇全數(shù)字驅(qū)動電路,完成啟振。模擬轉(zhuǎn)數(shù)字啟振采用模擬驅(qū)動啟振,啟振后使用數(shù)字驅(qū)動計算流量,避開了數(shù)字驅(qū)動啟振難的問題。但是,本質(zhì)上還是模擬驅(qū)動啟振,啟振時間長,不利于提升數(shù)字驅(qū)動的啟振性能,且要在一套系統(tǒng)中實現(xiàn)模擬與數(shù)字兩種驅(qū)動技術(shù),性價比低。
文獻(xiàn)[15]提出了一種隨機(jī)波啟振的方法,其啟振操作流程圖如圖3所示。先用一個由隨機(jī)數(shù)序列組成的波形激勵流量管,頻率在一定頻帶寬度內(nèi)隨機(jī)。激勵一段時間后,流量管已經(jīng)振動,但并未處于最佳振動狀態(tài)。此時,停止激勵流量管,讓流量管處于自由衰減狀態(tài)。由于流量管的頻率特性相當(dāng)于一個帶通濾波,流量管固有頻率處的波形衰減較慢,其他頻率的波形衰減較快。經(jīng)過一段時間后,只有流量管固有頻率處的波形。用數(shù)字處理方法解析波形的頻率,即可得到流量管的固有頻率;再以該頻率的正弦波激勵流量管,完成啟振。隨機(jī)波啟振采用隨機(jī)波作為自激信號,其工作原理與模擬驅(qū)動相似,將隨機(jī)波作為噪聲信號啟振。因此,啟振時間較長,不利于提升數(shù)字驅(qū)動的啟振性能,同時,它還要求隨機(jī)波的頻帶寬度較寬且必須包含流量管固有頻率。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]科氏流量計幅值控制中兩類關(guān)鍵參數(shù)的確定[J]. 劉文,徐科軍,樂靜,方正余,張建國,徐浩然,張倫. 電子測量與儀器學(xué)報. 2018(10)
[2]科氏流量計氣-液兩相流的數(shù)值模擬[J]. 馬亞朋,石礎(chǔ),羅宇,杉時夫,逄強(qiáng),商琦翼. 計量學(xué)報. 2018(05)
[3]用于振幅控制的科氏流量管模型的實驗識別[J]. 劉文,徐科軍,方正余,張建國,樂靜,徐浩然,張倫. 電子測量與儀器學(xué)報. 2018(06)
[4]數(shù)字驅(qū)動技術(shù)在科氏質(zhì)量流量計中的應(yīng)用[J]. 梁平,岳崢,劉晨曦. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(01)
[5]數(shù)字信號處理技術(shù)在科氏質(zhì)量流量計中的應(yīng)用[J]. 張建國,徐科軍,方正余,樂靜,劉文. 儀器儀表學(xué)報. 2017(09)
[6]基于希爾伯特變換的科氏質(zhì)量流量計信號處理方法研究與實現(xiàn)[J]. 張建國,徐科軍,董帥,劉錚,侯其立. 計量學(xué)報. 2017(03)
[7]科氏流量計數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳寶欣,涂亞慶,楊輝躍,王剛. 后勤工程學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[8]變傳感器設(shè)定值的科氏質(zhì)量流量管控制方法[J]. 陶波波,徐科軍,侯其立,石巖,董帥. 儀器儀表學(xué)報. 2015(03)
[9]基于多次互相關(guān)的非整周期信號相位差測量算法[J]. 涂亞慶,沈廷鰲,李明,張海濤. 儀器儀表學(xué)報. 2014(07)
[10]適用于頻繁啟停流量測量的科氏質(zhì)量流量計信號處理方法[J]. 劉翠,徐科軍,侯其立,熊文軍,方敏. 計量學(xué)報. 2014 (03)
本文編號:3229177
【文章來源】:計量學(xué)報. 2020,41(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
阻尼比變化趨勢
文獻(xiàn)[14]提出了一種模擬轉(zhuǎn)數(shù)字啟振的方法,其硬件框圖如圖2所示。DSP控制驅(qū)動選擇電路選擇模擬驅(qū)動或是全數(shù)字驅(qū)動。啟振時,DSP選擇模擬驅(qū)動電路,采用噪聲啟振。當(dāng)流量管振動信號幅值達(dá)到設(shè)定值時,DSP選擇全數(shù)字驅(qū)動電路,完成啟振。模擬轉(zhuǎn)數(shù)字啟振采用模擬驅(qū)動啟振,啟振后使用數(shù)字驅(qū)動計算流量,避開了數(shù)字驅(qū)動啟振難的問題。但是,本質(zhì)上還是模擬驅(qū)動啟振,啟振時間長,不利于提升數(shù)字驅(qū)動的啟振性能,且要在一套系統(tǒng)中實現(xiàn)模擬與數(shù)字兩種驅(qū)動技術(shù),性價比低。
文獻(xiàn)[15]提出了一種隨機(jī)波啟振的方法,其啟振操作流程圖如圖3所示。先用一個由隨機(jī)數(shù)序列組成的波形激勵流量管,頻率在一定頻帶寬度內(nèi)隨機(jī)。激勵一段時間后,流量管已經(jīng)振動,但并未處于最佳振動狀態(tài)。此時,停止激勵流量管,讓流量管處于自由衰減狀態(tài)。由于流量管的頻率特性相當(dāng)于一個帶通濾波,流量管固有頻率處的波形衰減較慢,其他頻率的波形衰減較快。經(jīng)過一段時間后,只有流量管固有頻率處的波形。用數(shù)字處理方法解析波形的頻率,即可得到流量管的固有頻率;再以該頻率的正弦波激勵流量管,完成啟振。隨機(jī)波啟振采用隨機(jī)波作為自激信號,其工作原理與模擬驅(qū)動相似,將隨機(jī)波作為噪聲信號啟振。因此,啟振時間較長,不利于提升數(shù)字驅(qū)動的啟振性能,同時,它還要求隨機(jī)波的頻帶寬度較寬且必須包含流量管固有頻率。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]科氏流量計幅值控制中兩類關(guān)鍵參數(shù)的確定[J]. 劉文,徐科軍,樂靜,方正余,張建國,徐浩然,張倫. 電子測量與儀器學(xué)報. 2018(10)
[2]科氏流量計氣-液兩相流的數(shù)值模擬[J]. 馬亞朋,石礎(chǔ),羅宇,杉時夫,逄強(qiáng),商琦翼. 計量學(xué)報. 2018(05)
[3]用于振幅控制的科氏流量管模型的實驗識別[J]. 劉文,徐科軍,方正余,張建國,樂靜,徐浩然,張倫. 電子測量與儀器學(xué)報. 2018(06)
[4]數(shù)字驅(qū)動技術(shù)在科氏質(zhì)量流量計中的應(yīng)用[J]. 梁平,岳崢,劉晨曦. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(01)
[5]數(shù)字信號處理技術(shù)在科氏質(zhì)量流量計中的應(yīng)用[J]. 張建國,徐科軍,方正余,樂靜,劉文. 儀器儀表學(xué)報. 2017(09)
[6]基于希爾伯特變換的科氏質(zhì)量流量計信號處理方法研究與實現(xiàn)[J]. 張建國,徐科軍,董帥,劉錚,侯其立. 計量學(xué)報. 2017(03)
[7]科氏流量計數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳寶欣,涂亞慶,楊輝躍,王剛. 后勤工程學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[8]變傳感器設(shè)定值的科氏質(zhì)量流量管控制方法[J]. 陶波波,徐科軍,侯其立,石巖,董帥. 儀器儀表學(xué)報. 2015(03)
[9]基于多次互相關(guān)的非整周期信號相位差測量算法[J]. 涂亞慶,沈廷鰲,李明,張海濤. 儀器儀表學(xué)報. 2014(07)
[10]適用于頻繁啟停流量測量的科氏質(zhì)量流量計信號處理方法[J]. 劉翠,徐科軍,侯其立,熊文軍,方敏. 計量學(xué)報. 2014 (03)
本文編號:3229177
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