差壓式渦街質量流量計信號處理系統(tǒng)的研制.pdf

1、渦街流量計是基于卡門渦街原理設計的一種流量計，由于它具有其他流量計不可兼得的優(yōu)點，目前已廣泛應用于各個領域。質量流量的測量是過程參數(shù)檢測技術的一個難點和熱點問題。本文在常規(guī)渦街流量計研究的基礎上，根據(jù)旋渦脫落的基本特性，在管壁上安裝差壓傳感器，研制了一種利用差壓原理直接測量質量流量的流量計信號處理系統(tǒng)。本文的主要研究內容如下： (1)對流量測量特別是質量流量測量作了簡要概述，并對渦街流量計的特點及國內外的研究現(xiàn)狀作了詳盡的論述。

2、介紹了差壓式渦街質量流量計的測量原理，分析了該方法的特點及實現(xiàn)的技術難點。 (2)完成了差壓式渦街質量流量計的硬件設計。根據(jù)差壓檢測原理的特點，設計了信號分離電路、程控放大電路和自適應濾波電路。整個硬件系統(tǒng)還包括單片機系統(tǒng)、通信模塊和電源模塊等。 (3)完成了差壓式渦街質量流量計的軟件設計。在分析渦街信號特點的基礎上，用功率譜方法來處理信號。并在MSP430F1611單片機上實現(xiàn)了FFT譜分析法、頻譜校正算法和自適應濾波

3、算法，實現(xiàn)了渦街頻率的準確提取。 (4)對差壓式渦街質量流量計信號處理系統(tǒng)進行了標定，結果表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了質量流量和體積流量的多參數(shù)測量。通過實驗，分析了系統(tǒng)測量時產生誤差的主要原因及渦街流量計安裝方式對測量結果的影響。 本文的創(chuàng)新之處在于設計了一種信號分離電路，從而實現(xiàn)了采用單個傳感器測量流體多個參數(shù)：采用程控放大和自適應濾波技術，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和通用性；采用單片機實現(xiàn)了流量信號的FFT功率譜分析，提高了渦街