基于帶通濾波器匹配的渦街流量計信號處理方法的研究.pdf

1、渦街流量計是20世紀60年代末期發(fā)展起來的一種基于流體振動原理的流量計。目前，渦街流量計存在的主要問題是量程下限高，產(chǎn)品的實際量程比遠低于理論值，其原因是低流速時信噪比低。如何降低量程下限是渦街流量計信號處理方法研究的熱點。本文基于Yokogawa的一項專利技術，對由巴特沃斯濾波器構造的一種基于帶通濾波器匹配技術的渦街信號處理方法進行了研究，在MATLAB環(huán)境下用該方法對實際渦街信號的數(shù)據(jù)處理進行了仿真分析，探討了該方法的一些優(yōu)點和不足

2、之處，并提出了改進方法，為該方法最終的硬件實現(xiàn)提供了理論基礎。 論文首先介紹了國內外渦街信號處理方法的發(fā)展狀況和渦街流量計的工作原理，并回顧了已經(jīng)應用和正在進行研究的一些主要的渦街流量計信號處理方法。 根據(jù)渦街信號的特點，本文詳細研究了帶通濾波器匹配技術的實現(xiàn)方法及所涉及的參數(shù)配置方案，給出了子帶通濾波器組相鄰倍頻帶的劃分方式，得出了該種劃分方式下，子帶通濾波器個數(shù)與量程比的關系，指出子帶通濾波器的個數(shù)最大為7；對幅值檢

3、測方法進行了分析，將信號的平均絕對值作為各子帶渦街信號強弱比較的量，經(jīng)過對幾種平均值計算方法的比較，確定采用簡潔高效的消記憶遞推算法進行幅值檢測，并分析了消記憶因子的值對幅值檢測結果的影響；提出了對飽和監(jiān)測電平和各子帶噪音判決電平的設定方法；對渦街信號頻率的計算方法——過零點算法進行了研究，給出了減少計算誤差的方法；設計了采用巴特沃斯濾波器的仿真模型，并用多種流速下的實際渦街信號對該摸型進行了仿真。仿真結果表明帶通濾波器匹配法能夠提高渦