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技术文章  

强周期振动干扰下涡街流量计输出信号的影响


发布日期:2020-11-13 点击:24次
  针对涡街流量计易受强周期振动干扰的问题,国内外的研究学者进行了研究,一方面改进和设计新的传感器结构,另一方面研究对应的数字信号处理方法,均取得了一定的抗振效果。但是,在实际应用中,特别是祸街流量信号与周期振动干扰的频率相同或相近时,抗振方法的有效性和可靠性需要进一步提高。更改传感器结构的方法对加工和安装工艺有较高的要求,不利于推广,最实用的方法是针对常规的涡街流最传感器,研究可靠性高的数字信号处理方法来排除周期振动十扰。涡街流量计抗强周期振动干扰的关键是要能够区别涡街流量信号和周期振动干扰的不同特征,因此,需要分别建立涡街流量传感器输出的涡街流量信号、周期振动干扰和同频信号的数学模型。通过模型分析和验证,找出涡街流量信号和周期振动干扰的特性差异,为分辨涡街流里信号提供理论基础。
  针对涡街流量传感器输出的流量信号,通常采用标准正弦波加随机噪声来简单地描述,而忽略了信号幅值的自然衰减现象,这与实际数据有较大的差距。采用调频(fm)正弦波加调幅(am)噪声和设备嗓声来描述涡街流量传感麟的输出信号,具有较高的精度,但是,该模型的建立主要依据对频域功率谱密度(psd)的特性分析,而缺乏对涡街流量信号原始时域波形规律的分析。针对涡街流量传感器输出的周期振动干扰,普通采用标准正弦波来简单描述,而缺少对实际周期振动数据的分析,这与实际情况不符.针对涡街流最传感器输出的同频信号,目前还没有相关的研究和描述.
涡街流量计传感器输出信号受管道振动、流体脉动、流场不稳等多种因素影响,仅仅做简单的理论分析是不够的。本文将从涡街流量传感器输出信号的固有特性出发,基于大量的实验数据,分析涡街流量信号、周期振动干扰和同频信号的幅值和频率的波动特性和遵循的规律.然后,根据特征规律确定信号的幅值和频率的调制分量.建立这三类信号的数学模型,并研究模型参数与信号频率的规律.最后,通过误差分析,验证这三类信号的数学模型的有效性.本文的研究思路和主要研究内容如图2.1所示.
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