数字信号处理在涡街流量计中应用(国外研究情况)
1.schlatter等人研究了涡街流量计工作条件下的噪声情况,提出了强干扰条件下的信号处理方案。对涡街流量计
来说,强噪声有以下特点:
幅值与涡街信号的幅值相当或高于涡街信号;
频率在旋涡频率内;
当管道条件一定时,噪声的频率是一定的。
但是噪声信号与涡街信号特性不同,涡街信号变化时缓慢的变换频域,结果是以宽带信号;而对于不确定的管道,
噪声是恒定的变换到频域,是一窄带信号。
针对噪声的特点,提出频域转换盒互相关功率谱相结合的方法来消除测量过程中的强噪声。
2.kawano研究采用自适应低通滤波方法提高涡街流量计的信噪比。采用自适应低通滤波信号截止识别器,根据信号
频率来调整滤波器的截止频率,改善涡街流量计的抗干扰性能。
3.研究工作环境噪声的影响,采用FFT的频谱分析来计算旋涡信号频率,提高了测量精确度。
在国外许多涡街流量计生产公司,他们对于数字信号处理有一些独到之处,比如:
rosemount公司开发数字跟踪滤波器(digital tracking filter)专用芯片,以此为核心,构成了涡街流量计数字
信号处理系统。数字跟踪滤波器由一些列截止频率不同的高、低通滤波器组成。微处理器根据信号特点,选择合适
的滤波单元处理涡街信号,提高了测量的可靠性和精确度,其产品以8800系列为代表。
foxboro公司采用自使用滤波(adaptive filter)技术处理涡街信号。涡街信号通过带通滤波器进行处理,带通滤
波器的截止频率根据涡街信号的频率动态调整。当被测信号频率变化很小时,滤波器的转折频率设置为跟踪频率变
化;当测量频率变化较大时,滤波器的转折频率设置为搜索频率博士,初始化滤波器,重修呢测量涡街信号频率,
这样就避免了滤波跟踪到噪声频率。
3.日本横河公司在结构上采用抗振设计。把两个压电敏感元件设置在以振动零弯矩点为中心的对称位置上,减小振
动噪声的影响。在信号处理方法采用频谱信号处理(spectral singal processing)技术,利用频谱分析的结果,
结合最佳噪声比搜索算法,调整带通滤波器,消除噪声,提高流量测量精度和范围度。其产品以YEWELO-E型和DY型
为代表产品。
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