基于傅立葉變換的蒸汽濕度測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、汽輪機內(nèi)蒸汽濕度的大小和分布狀況直接影響汽輪機運行的經(jīng)濟性和安全性。因此,對蒸汽濕度進行在線、實時、準確地監(jiān)測具有重要意義。在本文中,首先通過對比現(xiàn)階段的各種蒸汽濕度測量方法的優(yōu)缺點,選擇了具有連續(xù)、無需接觸特性的微擾諧振腔測濕方法,并分析了微擾法測頻原理和腔內(nèi)蒸汽濕度與諧振腔諧振頻偏的關(guān)系理論,以及影響諧振腔諧振頻率的干擾因素。
　　 其次,根據(jù)蒸汽測濕對于快速性和易實現(xiàn)性的需要,設(shè)計了基于傅里葉變換的蒸汽濕度測量模擬系統(tǒng)。系

2、統(tǒng)中,通過研究關(guān)于正弦信號離散傅里葉分析所存在的特殊問題,得出采樣速率需為信號速率大于4的整數(shù)倍,和為準確恢復(fù)信號幅頻特性,離散采樣點數(shù)需為正弦信號若干整周期的結(jié)論。
　　 然后,通過應(yīng)用FILTERCAD,MAX274設(shè)計軟件與LTC1562,MAX274芯片制作了新型的,具有高精確度的諧振電路來模擬充滿濕蒸氣的諧振腔,并按照正弦信號采樣要求,應(yīng)用NI數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)采集,對于采集所得離散點應(yīng)用LABVIEW和MATLAB軟

3、件進行傅里葉分析和頻譜尋峰,進而求得模擬測濕系統(tǒng)的“蒸汽濕度”。為了能夠得到更加精確的蒸汽濕度值,對系統(tǒng)實驗結(jié)果進行了頻譜泄露問題分析,給出了“變采樣率、采樣點數(shù)法”,“系統(tǒng)函數(shù)消除頻譜泄露法”兩種改進方案,對改進方案的正確性進行了理論推導(dǎo)和性能比較,并選擇后者為最終改進方案。
　　 最后,按照已經(jīng)實驗成功的改進模擬測濕方案,在現(xiàn)有條件下搭建了微波頻段的基于傅里葉變換的諧振腔蒸汽濕度測量系統(tǒng)。由于實驗室設(shè)備與環(huán)境的限制,通過手動