科氏質(zhì)量流量計具有可直接測量質(zhì)量流量、內(nèi)部無阻擋部件、測量精度高和安裝靈活方便等諸多優(yōu)點,是當前應用范圍最廣、發(fā)展速度最快的流量計之一。信號處理技術是科氏質(zhì)量流量計的核心技術,直接決定了其測量精度、測量穩(wěn)定性等性能指標。而科氏質(zhì)量流量傳感器輸出信號的數(shù)學模型則是信號處理的根本依據(jù)和基礎。為此,國內(nèi)外學者提出了多種信號處理方法和流量傳感器輸出信號的數(shù)學模型。但是,沒有根據(jù)不同的信號模型和不同的應用場合對不同的信號處理方法進行比較與評價,以選出不同應用場合下的最佳信號處理方法。同時,隨著研究的深入,以往的信號模型不能夠完備地反映傳感器輸出信號的所具有的特征,有待進一步改進。為此,本文對單相流測量、批料流測量和氣液兩相流測量這三種典型的科氏質(zhì)量流量計應用場合下的信號模型進行改進與建立,再根據(jù)不同的信號模型對不同的信號處理方法進行比較與評價,以最大限度的提升科氏質(zhì)量流量計在三種典型應用場合下的測量性能。概述國內(nèi)外科氏質(zhì)量流量計信號處理方法和信號數(shù)學模型。根據(jù)不同信號處理方法的特征量提取原理不同,分為時域信號處理方法和頻域信號處理方法兩大類,并分析不同信號處理方法固有的優(yōu)缺點,為不同應用場合下信... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１科氏力產(chǎn)生原理??Ｆｉｇ１．１?Ｐｒｉｎｃｉｌｅ?ｏｆ?Ｃｏｒｉｏｌｉｓ?ｆｏｒｃｅ??

??圖１．１科氏力產(chǎn)生原理??Ｆｉｇ?１．１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?Ｃｏｒｉｏｌｉｓ?ｆｏｒｃｅ??然而，通過旋轉(zhuǎn)運動來產(chǎn)生科氏力是十分困難的，一般均以管道振動來??代替�？剖腺|(zhì)量流量管振動時的受力分析如圖１．２所示。??圖１．２流量管受力分析??Ｆｉｇ?１．２?Ｔｈｅ?ｆｏｒｃｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｌｏｗｔｕｂｅ??流量管ＪＣ段和ＳＣ段以相同的旋轉(zhuǎn)角速度Ｑ沿著相反方向進行小幅的??旋轉(zhuǎn)運動，而流量管內(nèi)的流體在隨著管道進行旋轉(zhuǎn)運動的同時，會沿著流量??管徑向以勻速Ｖ進行水平運動。假設流量管的橫截面積為Ｉ流經(jīng)流量管的??流體密度為ｐ，管道段的長度為／。則此時在管道段中，每Ａ／長度內(nèi)??的流體質(zhì)量為Ａ＾ｚ＾ｐＡ／，相應的流量管中該Ａ／段流體受到的科氏力的大小??為??Ｆ?＝?２Ａ／７７ｖＱ?＝?２ｑＯＡｌ?（１．３）??式中，？即為被測流體在流量管中的瞬時質(zhì)量流量。相同地，在管道５乃２段??中，由于流經(jīng)流量管流體的流速與管道乂＾段中相反，所以此時在管道５／）２段??受到的科氏力表現(xiàn)為與段科氏力大小相等

％／＾ｓ?＾＼＼?拾振器??圖１．?４科氏質(zhì)量流量計傳感器結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ?１．４?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｏｒｉｏｌｉｓ?ｍａｓｓ?ｆｌｏｗ?ｓｅｎｓｏｒ??二次儀表為科氏質(zhì)量流量計的電氣與信息處理部分，主要由驅(qū)動模塊，??信號采集與轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字信號處理模塊，溫度采集與補償模塊，人機接口??與通信模塊等。通過驅(qū)動模塊為傳感器提供驅(qū)動信號，保證傳感器在最佳振??幅處穩(wěn)定振動。信號采集與轉(zhuǎn)換模塊實時高精度采集傳感器兩路拾振線圈的??輸出信號，在數(shù)字信號處理模塊中采用數(shù)字信號處理方法對信號進行實時處??理，從而得出瞬時流量、累計流量、流體密度、溫度等物理參數(shù)。再通過人??機接口和通信模塊將各物理參數(shù)傳輸?shù)街锌貦C上進行觀察和保存。??１．２．３科氏質(zhì)量流量計分類與特點??科氏質(zhì)量流量計按照不同的分類標準，可以分為多種不同的類型。以一??次儀表流量管的形狀和彎曲程度為分類標準，科氏質(zhì)量流量計可以分為大彎??管型、微彎型和直管型三大類［３３］。其中

【參考文獻】：
期刊論文
[1]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.  計量學報. 2017(03)
[2]基于小波變換和改進Hilbert變換對科氏質(zhì)量流量計信號處理[J]. 黃丹平,汪俊其,于少東,王磊.  中國測試. 2016(06)
[3]微彎型科氏質(zhì)量流量計測量氣-液兩相流研究[J]. 董帥,徐科軍,侯其立,陶波波,劉錚.  儀器儀表學報. 2015(09)
[4]基于DSP的直管式科氏質(zhì)量流量變送器研制[J]. 石巖,侯其立,劉翠,熊文軍,徐科軍.  電子測量與儀器學報. 2014(10)
[5]科氏質(zhì)量流量計測量含氣液體流量的方法與實現(xiàn)[J]. 陶波波,侯其立,石巖,任東順,徐科軍.  儀器儀表學報. 2014(08)
[6]基于多次互相關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.  儀器儀表學報. 2014(07)
[7]面向微彎型科氏質(zhì)量流量計的高精度過零檢測算法實現(xiàn)[J]. 劉翠,侯其立,熊文軍,徐科軍,石巖,方敏,蔣榮慰,陶波波.  電子測量與儀器學報. 2014(06)
[8]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.  計量學報. 2014 (03)
[9]基于格型陷波器和Hilbert變換的科里奧利質(zhì)量流量計信號處理方法[J]. 林偉,蔡選憲.  電子器件. 2014(01)
[10]一種基于SVD和Hilbert變換的科氏流量計相位差測量方法[J]. 楊輝躍,涂亞慶,張海濤,易鵬.  儀器儀表學報. 2012(09)



本文編號：3247473