脈沖輸出型數(shù)字渦街流量計(jì)的研究.pdf

1、渦街流量計(jì)因其介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)可動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。而在低流速下，渦街測(cè)量就凸顯出了它的不足，渦街信號(hào)的信噪比很低，有用信號(hào)幾乎被噪聲淹沒。普通的渦街流量計(jì)采用模擬信號(hào)處理方法，在正常流量范圍內(nèi)，渦街流量信號(hào)穩(wěn)定、測(cè)量準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)性好；而在小流量下，渦街有用信號(hào)微弱、提取困難，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量下限比較高，量程比小，一般為10∶1。 鑒于上述模擬渦街流量計(jì)具有的優(yōu)勢(shì)以及存在的不足，課題在前

2、人研究成果的基礎(chǔ)上，研究并成功地實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)實(shí)用的脈沖輸出型數(shù)字渦街流量計(jì)。該數(shù)字渦街流量計(jì)采用了基于DSP和MSP430單片機(jī)雙CPU的硬件結(jié)構(gòu)，在低流速小流量的情況下，由DSP實(shí)現(xiàn)頻譜分析算法來(lái)計(jì)算渦街信號(hào)頻率，有效地克服了模擬渦街在小流量下測(cè)量精度不高甚至不能測(cè)量的問(wèn)題；在正常流量范圍內(nèi)，由單片機(jī)對(duì)渦街信號(hào)前置放大電路輸出的方波進(jìn)行計(jì)頻，具有常規(guī)模擬渦街在高信噪比的情況下測(cè)量準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)。 本文從原理分析、硬件軟件設(shè)

3、計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究三方面來(lái)研究，主要內(nèi)容包括： 1．設(shè)計(jì)了脈沖輸出型數(shù)字渦街流量計(jì)的總體方案，尤其是采用了雙通道處理的方式，將低流量下數(shù)字信號(hào)處理的頻譜分析功能和正常流量范圍內(nèi)智能渦街的計(jì)頻功能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，并引入了頻率不確定度的概念作為判斷渦街有用信號(hào)雙通道處理方法的依據(jù)。 2．成功實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)脈沖輸出型數(shù)字渦街流量計(jì)。通過(guò)在天津大學(xué)過(guò)程檢測(cè)和控制實(shí)驗(yàn)室的水流量實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行的25mm口徑和50mm口徑實(shí)驗(yàn)研究，以及在氣體實(shí)