差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì)信號處理系統(tǒng)的研制.pdf

1、渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理設(shè)計(jì)的一種流量計(jì)，由于它具有其他流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。質(zhì)量流量的測量是過程參數(shù)檢測技術(shù)的一個難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。本文在常規(guī)渦街流量計(jì)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)旋渦脫落的基本特性，在管壁上安裝差壓傳感器，研制了一種利用差壓原理直接測量質(zhì)量流量的流量計(jì)信號處理系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容如下： (1)對流量測量特別是質(zhì)量流量測量作了簡要概述，并對渦街流量計(jì)的特點(diǎn)及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀作了詳盡的論述。

2、介紹了差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì)的測量原理，分析了該方法的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)。 (2)完成了差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì)的硬件設(shè)計(jì)。根據(jù)差壓檢測原理的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了信號分離電路、程控放大電路和自適應(yīng)濾波電路。整個硬件系統(tǒng)還包括單片機(jī)系統(tǒng)、通信模塊和電源模塊等。 (3)完成了差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì)的軟件設(shè)計(jì)。在分析渦街信號特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，用功率譜方法來處理信號。并在MSP430F1611單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了FFT譜分析法、頻譜校正算法和自適應(yīng)濾波

3、算法，實(shí)現(xiàn)了渦街頻率的準(zhǔn)確提取。 (4)對差壓式渦街質(zhì)量流量計(jì)信號處理系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定，結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量流量和體積流量的多參數(shù)測量。通過實(shí)驗(yàn)，分析了系統(tǒng)測量時產(chǎn)生誤差的主要原因及渦街流量計(jì)安裝方式對測量結(jié)果的影響。 本文的創(chuàng)新之處在于設(shè)計(jì)了一種信號分離電路，從而實(shí)現(xiàn)了采用單個傳感器測量流體多個參數(shù)：采用程控放大和自適應(yīng)濾波技術(shù)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和通用性；采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了流量信號的FFT功率譜分析，提高了渦街