基于光頻率調(diào)制原理的光纖渦街流量計(jì)的研究.pdf

1、卡門渦街獨(dú)有的流體振蕩特性，使渦街流量計(jì)成為流量測(cè)量?jī)x表家族中不可缺少的一員。而光纖渦街流量計(jì)集光纖傳感器與渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)于一身，充分發(fā)揮光纖傳感器質(zhì)輕、耐用、抗干擾、適用于易燃易爆的環(huán)境中等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。 本研究旨在研制一種新型的光纖渦街流量計(jì)，能適用于某些惡劣的環(huán)境，并能達(dá)到一定的測(cè)量精度要求。文章首先對(duì)光纖渦街流量計(jì)的特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀等問(wèn)題進(jìn)行了闡述，詳細(xì)敘述了光纖傳光的基本理論，并利用光纖作為敏

2、感元件，從晶體物理學(xué)、流體力學(xué)以及波動(dòng)光學(xué)等角度分別分析了流體對(duì)光纖的作用以及光波導(dǎo)光強(qiáng)損耗的機(jī)理；文章估算了待測(cè)的頻率范圍以及光電轉(zhuǎn)換后電信號(hào)交流成分幅值的大小，分析了光纖受力的安全性；作者不僅介紹了頻率測(cè)量的基本原理，還對(duì)如何采用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行頻率測(cè)量和流量計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。在研究工作中，建立了振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生和頻率測(cè)量的系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)了流量計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、信號(hào)處理電路和流量積算儀，通過(guò)采用放大板、單片機(jī)系統(tǒng)和VB程序界面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電

3、路頻率信號(hào)的微機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)量，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì)。采用AFG320信號(hào)發(fā)生器輸入標(biāo)準(zhǔn)微待測(cè)信號(hào)，測(cè)試了電路的頻率測(cè)量精度及抗干擾特性。最后，分析了測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因，并提出了一些能有效減小誤差的措施。 目前，關(guān)于光纖渦街流量計(jì)的研究，大多處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段，但是，光纖渦街流量計(jì)各方面的性能特點(diǎn)決定了其極其廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。本課題中從渦動(dòng)力學(xué)、波動(dòng)光學(xué)等角度來(lái)分析光纖傳感器中光強(qiáng)損耗的原因，并采用W78E58B單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)