论文部分内容阅读
科里奥利质量流量计可以直接测量流体的质量流量,其测量精度高,具有广泛的应用前景。为克服传统模拟信号处理方法的局限,将数字信号处理方法应用于科氏质量流量计,并基于DSP研制科氏质量流量计系统软件。
针对固有频率较低的U型科氏质量流量计,将具有陷波器结构的带通滤波器、格型自适应陷波滤波器和计及负频率影响的DTFT算法有机地结合起来,处理传感器信号,提高小流量测量精度、拓展量程比并增强系统的抗干扰能力。
针对固有频率较高的微弯型科氏质量流量计,采用基于拉格朗日插值的数字过零检测方法处理信号,这种方法具有较小的运算量和较高的测量精度,能够在较高采样频率下实时实现。
对于两相流的测量,将基于MDAC、DDS的数字驱动方法应用于科氏流量管的驱动控制,将过零检测方法用于两相流下的信号处理。数字驱动方法控制灵活,能够维持流量管在两相流下正常工作,而过零检测方法对信号幅值波动不敏感,在一个信号周期内即可得到信号参数,在处理两相流下的突变信号时,具有较快的跟踪速度和较高的跟踪精度。
以TMS320F28335为核心研制了数字科氏变送器软件系统,采取了一系列有效措施保证了上述算法的高精度实现。充分合理地利用DSP资源,使整个变送器的功能完备。
对所研制的变送器进行了一系列的电信号测试及工业标定实验。对于单相流测量,匹配不同型号的U型传感器,测量精度达到0.1级,量程比15.:1以上;匹配微弯型传感器,测量精度达到0.1级,量程比40:1。对于两相流测量,变送器能够实时跟踪传感器信号的变化,并提供正确的驱动信号,维持流量管振动。研究两相流校正的一般方法,在密度降达到20%时,校正后的两相测量误差优于±6%。