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強周期振動干擾下渦街流量計輸出信號的影響 |
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| 發(fā)布日期：2020-11-13 點擊：1592次 |
針對渦街流量計易受強周期振動干擾的問題，國內(nèi)外的研究學(xué)者進行了研究，一方面改進和設(shè)計新的傳感器結(jié)構(gòu)，另一方面研究對應(yīng)的數(shù)字信號處理方法，均取得了一定的抗振效果。但是，在實際應(yīng)用中，特別是禍街流量信號與周期振動干擾的頻率相同或相近時，抗振方法的有效性和可靠性需要進一步提高。更改傳感器結(jié)構(gòu)的方法對加工和安裝工藝有較高的要求，不利于推廣，最實用的方法是針對常規(guī)的渦街流最傳感器，研究可靠性高的數(shù)字信號處理方法來排除周期振動十?dāng)_。渦街流量計抗強周期振動干擾的關(guān)鍵是要能夠區(qū)別渦街流量信號和周期振動干擾的不同特征，因此，需要分別建立渦街流量傳感器輸出的渦街流量信號、周期振動干擾和同頻信號的數(shù)學(xué)模型。通過模型分析和驗證，找出渦街流量信號和周期振動干擾的特性差異，為分辨渦街流里信號提供理論基礎(chǔ)。
針對渦街流量傳感器輸出的流量信號，通常采用標(biāo)準(zhǔn)正弦波加隨機噪聲來簡單地描述，而忽略了信號幅值的自然衰減現(xiàn)象，這與實際數(shù)據(jù)有較大的差距。采用調(diào)頻（FM）正弦波加調(diào)幅（AM）噪聲和設(shè)備嗓聲來描述渦街流量傳感麟的輸出信號，具有較高的精度，但是，該模型的建立主要依據(jù)對頻域功率譜密度(PSD)的特性分析，而缺乏對渦街流量信號原始時域波形規(guī)律的分析。針對渦街流量傳感器輸出的周期振動干擾，普通采用標(biāo)準(zhǔn)正弦波來簡單描述，而缺少對實際周期振動數(shù)據(jù)的分析，這與實際情況不符．針對渦街流最傳感器輸出的同頻信號，目前還沒有相關(guān)的研究和描述．
渦街流量計傳感器輸出信號受管道振動、流體脈動、流場不穩(wěn)等多種因素影響，僅僅做簡單的理論分析是不夠的。本文將從渦街流量傳感器輸出信號的固有特性出發(fā)，基于大量的實驗數(shù)據(jù)，分析渦街流量信號、周期振動干擾和同頻信號的幅值和頻率的波動特性和遵循的規(guī)律．然后，根據(jù)特征規(guī)律確定信號的幅值和頻率的調(diào)制分量．建立這三類信號的數(shù)學(xué)模型，并研究模型參數(shù)與信號頻率的規(guī)律．最后，通過誤差分析，驗證這三類信號的數(shù)學(xué)模型的有效性．本文的研究思路和主要研究內(nèi)容如圖2.1所示．
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