基于dsp的涡街流量计和科氏质量流量计二次仪表

上传者：杜炜
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上传时间：2015-05-05
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基于dsp的涡街流量计和科氏质量流量计二次仪表

计量～— 徐科军台肥工业大学自动化研究所（台肥２３０００９）基于ＤＳＰ的涡街流量计和科氏质量流量计二次仪表摘要将先进的信号处理方法和数字信号处理器（Ｄ口）应用于流量计的信号处理．计算流量信号的频丰和相位差等，克服目前此类流量计信号处理方法的局限，提高测量精度和抗干扰能力，扩太量程比，实现小流量测量。研制基于ＤＳＰ的涡街流量计和科里臭利质量漉量计二次仪表。主题词涡街流量计科里臭利质量流量计数字信号处理嚣二次仪表Ａｌ埘幢ｄＴｂ吼甘洲她ｌＩ｜１呲ａ的惜ｏｆ酬ｐｆｏｃ蜘ｌＨｄ耵吣涮ｎｏＭｎｅ慨ｓｏａｓ协№ｔｈ打越ａ删。ｆｍ∞ｓｕ旭删，删－ｎｃａｆｅ㈣，ａｎｄ粥例ｏｌｎｈｏ衅ｏｆＩ社１ｔ－ｆｂｗｍ∞郸嘲懈ｔ，ＤｓＰ一酬靶∞叫ａｒｙｄ妇ｆｂｒｗ橛ｓ卜日ｄｄｊ“ｇｍ打ｍｄＣＴＩ。ＩｊＳｍ档ｆｌｃ啊ｍ曲盯ｈ∞ｂ鲫ｄ吼ＢＩ研）ｅｄｂｙ珥）ｐ姐ｎｇ越ｋ删懿时Ｐｒ。（瞄啦ｍｄｈ卅茁ｄ酬ｓ妇１ａｌｐｏ∞卿（Ｄ６Ｐ）ｔ。ｆｌｃｗｍ曲日删ｐｒⅨ碰ｓ岫ｌｂｒｔｈｅ ∞ｂＪ№ｏｆｆｂｗｓＩ！删缸４嘲ａｎｄ对艘ｄＩ舶托ｍ“．ｓｌｌ崎ｅｃｔＨｅａｄｉｒＩ萨Ｖｏｒ晒｝幽刊ｄｈ帕ｍｅ暗。ｏ）＾ｏｌ｜ｓｒｒ目酷Ⅱｏ吡Ｔ谢汀．Ｄｉｇ｝ｂｌ寸ｇ舱ｌｐｆｏ∞ｓｓ饼，＆蜣ｎｄａｒｙｄｅｖｌ∞ 被人们称为“数字孔板”的涡街流量计，具有测量精度较高、无活动件、可靠性好、输出信号频率与状态体积流量成正比等优点。近年来发展速度居流量仪表第二位，在各行各业获得愈来愈广泛的应用。但是，涡街流量计在应用中还存在两个关键问题没有解决。一是由于涡街流量计工作原理的关系，它易受外界振动干扰，而工业现场的振动是普遍存在的。①管道机械振动干扰：水泵、阀门的开启，大电机的运行等；②流场干扰：流场不稳定，在现场直管段长度达不到要求。由于现场振动噪声的干扰，使得现场测量误差远远大于实验室标定误差，有时实际测量误差可达５０％之大。二是量程下限受限，不能测量小流量。而现场的管道是一定的，并且，工艺上对流体的压力有要求．不能缩小管道的口径，所以．测量小流量是不可避免的。量程下限受限是由于当流量小时，涡街传感器的输出信号比较微弱，易被噪声淹没。所以，上述两个问题是有内在联系的。这两个问题影响了涡街流量计特点的发挥，阻碍它的发展。 ? 机械工业技术发展基金和高等学校骨干教师资助计划项目 Ⅱ丽面画晤Ｆ雨磊丽百面厍甬科里奥利质量流量计（以下简称为科氏流量计）是一种新型流量计，其特点是：直接实现质量流量的测量．这是许多工业应用迫切期待的；管内无障碍物。便于清洗；可以同时获取密度测量值。它是当前发展最为迅速的流量计之一，具有广阔的应用前景。科氏流量计也是基于流体振动原理进行工作的。它要求其信号处理电路精确地测量来自两个流量传感器信号的相位差。目前，其基于模拟电路的信号处理方式（放大、滤波、整形和计数），存在如下局限：① 对噪声特别敏感。而工业现场，噪声各种各样，干扰是无法避免的。科氏流量传感器输出信号的频率落入许多工业噪声的频率范围，而且传感器输出信号的幅值比较小，在许多情况下，并不明显大于噪声信号的幅值，这就限制了流量计的灵敏度，使得有用信息的获取十分困难，导致实际的测量精度达不到指标规定的精度。②模拟滤波器会改变信号的幅值和相位，这是不希望产生的结果。因为两个信号之间的时间延迟是用来求出处理流体特性的基本信息。 ③管子的振动频率受流体密度等因素的影响，使其
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