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涡街流量计信号估计自适应陷波方法的基本原理

来源:常州酷特仪器仪表有限公司    时间:2018-03-10
[导读]:

涡街流量计具有无其他可活动部件,使用寿命长,可直接输出数字信号等优点,因此被各行各业广泛应用。

但是,现如今的涡街流量计所采取的放大、整形、计数的信号处理方法存在以下几个缺点:

1、易受测量现场各种干扰的影响,实际测量精度远远低于实验室标定的精度。干扰源主要为流场不稳定、管道震动和电磁噪声。

2、量程比受限,理论上涡街流量计的量程比为100:1,而目前实际中一般只达到10:1。这是因为在测量小流量时,产生的信号微弱,易被噪声覆盖。

因此,人们提出了采用数字信号处理方法计算涡街流量计频率,以增强仪表的抗干扰能力,保证仪表的测量精度。

这篇技术文章所要介绍的采用自适应陷波滤波器作为流量计输出频率的估计器,有效的解决了上述数字信号处理方法中存在的问题。

自适应陷波方法的基本原理

基于预测误差的滤波器是一个自适应陷波滤波器。这个滤波器针对不同频率的信号,建立不同参数的模型,实质上的一个自适应的过程。此陷波滤波器抑制一个特定的频率,并且不受位于宽带以外的频率影响。如果模型与实际情形完全吻合,有用信号分量被最大幅度的抑制,陷波频率即为涡街频率,短时间的波动是窄带模型的一部分,对估计精度无影响。由于陷波滤波器平直的传递函数,附加干扰对滤波器没有说明影响。

滤波器的传递函数可以表示为:

涡街流量计

式中,ρ是一个接近于1,但略小于1的常数。引入ρ保证了在H(z-¹)的每一个零点附近有一个极点与之对应,即极点在作为零点的相同半径线上,但稍靠近原点,ρ值的大小也决定着陷波频率的宽度。可以证明式(1)中的常数α与陷波频率的关系为:

蒸汽流量计

式中,T为采样时间的间隔,可见,陷波滤波器只有一个参数需要估计。我们所要计算的频率可以直接有式(2)计算得到。

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1、浓盐酸用什么流量计 ?

答: 对于浓盐酸等腐蚀性强的介质,应选用电磁流量计,衬里必须选择四氟,电极选用哈式电极,这些材质都有很好的耐腐蚀性


2、流量计精度等级为2.5级,是什么意思 ?

答:所谓的精度等级概念是:在实际测量所得的流量中允许最大误差的百分比。例如量程为10~200m³/h的流量计,其最大会产生的误差为(10~200)×(±2.5%)=(±0.25~5)m³/h

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