基于數(shù)據(jù)替換的渦街流量計(jì)抗低頻強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)信號(hào)處理方法與低功耗實(shí)現(xiàn).pdf

1、渦街流量計(jì)由于具有無機(jī)械可動(dòng)部件、使用壽命長(zhǎng)、測(cè)量范圍大、適合測(cè)量多種介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。由于渦街流量計(jì)屬于流體振動(dòng)型流量計(jì)，在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，渦街流量計(jì)往往受低頻強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)影響而無法測(cè)量。針對(duì)該難題，國(guó)內(nèi)外研究基本是通過改進(jìn)渦街流量傳感器結(jié)構(gòu)來提升渦街流量計(jì)抗瞬態(tài)沖擊振動(dòng)干擾的能力，并未提出有效的抗瞬態(tài)沖擊振動(dòng)信號(hào)處理方法，當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)或較強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)時(shí)，仍然無法得到正確的流體流量。
　　本文以敲擊振動(dòng)為

2、例，模擬現(xiàn)場(chǎng)低頻強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)。通過分析敲擊振動(dòng)下渦街流量傳感器輸出信號(hào)特征，提出基于數(shù)據(jù)替換的抗低頻強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)信號(hào)處理方法。另外，還提出了基于實(shí)數(shù)FFT和匯編語言的頻譜分析方法、兩級(jí)平均和加速算法，不僅節(jié)省了內(nèi)存空間，減少了運(yùn)算時(shí)間，而且增強(qiáng)了渦街流量計(jì)抗低頻強(qiáng)瞬態(tài)振動(dòng)的能力和提高了渦街流量計(jì)顯示流體流量的速度。
　　基于本文提出的抗低頻強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)信號(hào)處理方法，編寫了MATLAB仿真程序，并從不同的敲擊方向、敲擊力度、敲

3、擊頻率和介質(zhì)流量等方面對(duì)渦街流量傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行軟件仿真驗(yàn)證。
　　基于課題組研制的基于MSP430F5418單片機(jī)的低功耗抗振型數(shù)字信號(hào)處理硬件系統(tǒng)，編制了軟件，進(jìn)行了低頻強(qiáng)瞬態(tài)沖擊振動(dòng)干擾下的氣體流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)無流量或小流量時(shí)，對(duì)管道在水平和豎直方向上進(jìn)行40次/10秒及以下頻率的連續(xù)較強(qiáng)敲擊，該信號(hào)處理系統(tǒng)均能夠正確顯示渦街流量頻率;當(dāng)一次數(shù)據(jù)處理時(shí)問（約1秒）內(nèi)檢測(cè)到敲擊次數(shù)超過四次時(shí)，該信號(hào)處理系統(tǒng)能夠