電磁流量傳感器漿液流量信號(hào)處理方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁(yè)
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1、電磁流量計(jì)因測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻流及活動(dòng)部件,適宜于進(jìn)行水煤漿、紙漿、礦漿等固液兩相流流量的測(cè)量。但是,在測(cè)量漿液流量時(shí),流體中的固體顆粒隨機(jī)摩擦傳感器電極產(chǎn)生隨機(jī)非平穩(wěn)漿液干擾,導(dǎo)致電磁流量計(jì)測(cè)量結(jié)果發(fā)生劇烈波動(dòng)、無(wú)法正常工作。國(guó)際著名公司雖然推出了可以測(cè)量固液兩相流測(cè)量的電磁流量計(jì),但是,沒(méi)有披露具體技術(shù)細(xì)節(jié)。國(guó)內(nèi)還無(wú)法解決這一技術(shù)難題。為此,本文開展電磁流量傳感器漿液流量信號(hào)處理方法研究與實(shí)現(xiàn)工作。
  基于漿液流量測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),

2、建立電磁流量計(jì)漿液流量信號(hào)幅值解調(diào)結(jié)果的概率統(tǒng)計(jì)模型。針對(duì)電磁流量傳感器漿液流量信號(hào)的隨機(jī)非平穩(wěn)特性,先進(jìn)行漿液流量信號(hào)的幅值解調(diào),再對(duì)解調(diào)結(jié)果進(jìn)行概率密度擬合,結(jié)果表明漿液流量信號(hào)幅值解調(diào)結(jié)果的概率密度服從非高斯的α穩(wěn)定分布。
  提出一種基于幅值統(tǒng)計(jì)重構(gòu)濾波的電磁流量計(jì)漿液信號(hào)處理方法?;讦练€(wěn)定分布模型,對(duì)漿液流量信號(hào)先進(jìn)行幅值解調(diào),再進(jìn)行非線性中值濾波去除解調(diào)結(jié)果中的漿液干擾,使用濾波結(jié)果重構(gòu)“無(wú)干擾”的流量信號(hào),最后對(duì)重

3、構(gòu)信號(hào)進(jìn)行梳狀帶通濾波進(jìn)一步去除干擾。
  提出一種基于小波分解重構(gòu)濾波的電磁流量計(jì)漿液信號(hào)處理方法。首先進(jìn)行漿液流量信號(hào)的平穩(wěn)Haar小波分解。根據(jù)流量信號(hào)小波系數(shù)的周期性,進(jìn)行小波系數(shù)的同相位序列分解。因?yàn)樾〔ㄏ禂?shù)同相位序列的幅值概率密度服從α穩(wěn)定分布,所以對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行同相位分解、非線性中值濾波去除漿液干擾。對(duì)低頻尺度系數(shù)進(jìn)行陷波提取流量信號(hào)分量,再對(duì)陷波結(jié)果進(jìn)行同相位分解、非線性中值濾波去除漿液干擾。最后采用小波系數(shù)和尺度

4、系數(shù)的濾波結(jié)果進(jìn)行平穩(wěn)Haar小波重構(gòu),實(shí)現(xiàn)流量信號(hào)和非平穩(wěn)漿液噪聲的完整分離。
  提出一種基于差分預(yù)處理的電磁流量計(jì)漿液信號(hào)處理方法。首先進(jìn)行漿液流量信號(hào)的一階差分預(yù)處理、半周期差分預(yù)處理,將漿液信號(hào)近似平穩(wěn)化到零附近。因?yàn)椴罘诸A(yù)處理信號(hào)同相位序列的幅值概率密度服從α穩(wěn)定分布,所以對(duì)差分預(yù)處理信號(hào)進(jìn)行同相位分解、非線性中值濾波去除漿液干擾。半周期差分預(yù)處理信號(hào)的濾波結(jié)果即為流量信號(hào)。一階差分預(yù)處理信號(hào)濾波后,再進(jìn)行梳狀帶通濾波

5、去除低頻漂移干擾,以零為初值進(jìn)行一階積分還原成流量信號(hào)。
  提出一種基于流速特征的可變窗口動(dòng)態(tài)流速跟隨方法?;谙到y(tǒng)采用的漿液流量信號(hào)處理方法,在濾波過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行大窗口參數(shù)非線性濾波、小窗口參數(shù)非線性濾波。以兩種濾波結(jié)果之差作為流速變化特征信號(hào),并設(shè)置判斷條件。判斷流速變化時(shí)輸出小窗口參數(shù)濾波結(jié)果,判斷流速穩(wěn)定時(shí)輸出大窗口參數(shù)濾波結(jié)果,實(shí)現(xiàn)漿液信號(hào)處理系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)流量測(cè)量時(shí)波動(dòng)率小、流量變化時(shí)跟隨速度快的效果。
  研制一

6、套基于DSP的電磁流量計(jì)漿液信號(hào)處理系統(tǒng)?;陔姶帕髁坑?jì)變送器硬件系統(tǒng),實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于幅值統(tǒng)計(jì)重構(gòu)濾波的漿液信號(hào)處理算法,實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于梳狀帶通濾波的水流量信號(hào)處理方法。系統(tǒng)具有上電空管檢測(cè)和正常測(cè)量空管檢測(cè)功能,采用基于閾值控制的流量信號(hào)偏置調(diào)整方法,校正了電流輸出模塊和脈沖輸出模塊,提高了輸出模塊精度。水流量標(biāo)定結(jié)果表明,本文研制的電磁流量計(jì)水流量信號(hào)處理系統(tǒng)在流速0.25~10 m/s時(shí)標(biāo)定精度優(yōu)于0.5%、重復(fù)性優(yōu)于0.1。

7、r>  設(shè)計(jì)一套電磁流量傳感器的固液兩相流實(shí)驗(yàn)標(biāo)定裝置。為考核本文研制的電磁流量計(jì)漿液信號(hào)處理系統(tǒng),設(shè)計(jì)一套固液兩相實(shí)驗(yàn)裝置,能夠完成標(biāo)準(zhǔn)表法、容積法、質(zhì)量法標(biāo)定。在制作完成的實(shí)驗(yàn)裝置上,將本文研制的漿液型電磁流量計(jì)變送器依次連接日本橫河電磁流量計(jì)傳感器、上海一諾儀表有限公司電磁流量計(jì)傳感器,與德國(guó)科隆電磁流量計(jì)開展了水流量和紙漿漿液的質(zhì)量法標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、PVC顆粒漿液的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文研制的漿液型電磁流量變送器的響應(yīng)時(shí)間與德國(guó)

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