科氏质量流量计是一种具有广阔应用前景的直接式质量流量测量仪表,测量精度高、重复性好;同时,可以测量流体的密度,广泛应用于石油、化工、食品、制药等行业。本文主要针对科氏质量流量计在实际应用中遇到的两种特殊流量的情况,即压缩天然气的测量和含气液体流量的测量,进行相应的信号处理算法、驱动以及误差修正技术研究,并研制变送器系统,有效地解决科氏质量流量计测量压缩天然气和含气液体流量的问题。(1)从运算量、资源占用、动态响应速度和实际中与不同驱动方法配合等方面出发,对当前科氏质量流量计在工业中两种最实用信号处理方法进行分析比较,指明了算法的适用场合。分析结果表明:DTFT算法适合配频率不高的大弯管型流量管进行平稳单相流测量;适合响应速度要求较高的测量场合,如压缩天然气的测量。过零检测算法适合配频率高的微弯型流量管进行平稳单相流测量;适合含气液体流量的测量场合。(2)针对科氏质量流量计测量压缩天然气的问题,建立加气过程传感器输出信号的数学模型。基于信号的数学模型,从动态响应速度的角度出发改进已有的DTFT算法,提高算法的动态响应速度,并保证小流量测量精度,以适用于压缩天然气的测量。研制变送器,实时实现算法,并进行加气机标定实验,结果表明,研制的变送器测量压缩天然气可以达到0.2级精度。(3)针对科氏质量流量计测量含气液体流量的问题,给出最佳的信号处理、驱动和误差修正方法,并研制基于DSP和FPGA双核变送器。采用基于网格搜索的支持向量机方法建立含气液体流量测量误差模型,并将模型参数移植到双核变送器中,实现含气液体流量测量的在线实时修正。经过修正,提高了科氏质量流量计测量含气液体流量的精度。