文档介绍：华北电力大学(北京)
硕士学位论文
基于数字信号处理技术的智能涡街流量计设计
姓名:郝祖龙
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:常太华
20050101
华北电力大学北京硕士学位论文
摘要
传统的涡街流量计是由信号处理电路模板来对涡街频率信号计数、然后根
据体积流量与频率的关系得出瞬时流量和累计流量。这种方法精度差,易受噪
声干扰,限制了仪表的量程下限同时该处理电路通用性差,不同口径的一次仪
表和测量不同流体要配不同的处理电路。本文基于数字信号处理技术,设计并研
制了一种以单片机为核心的智能涡街流量计,并预留了总线
硬件接口。最后经实验室标定表明,该流量计精度高,抗干扰性强,扩大了量程
下限,可用于小流量测量。
关键词数字信号处理,,总线,涡街流量计
华北电力大学〔北京硕士学位论文
摘要
传统的涡街流量计是由信号处理电路模板来对涡街频率信号计数、然后根
据体积流量与频率的关系得出瞬时流量和累计流量。这种方法精度差,易受噪
声干扰,限制了仪表的量程下限同时该处理电路通用性差,不同口径的一次仪
表和测量不同流体要配不同的处理电路。本文基于数字信号处理技术,设计并研
制了一种以单片机为核心的智能涡街流量计,并预留了总线
硬件接口。最后经实验室标定表明,该流量计精度高,抗干扰性强,扩大了量程
下限,可用于小流量测量。
关键词数字信号处理,总线,涡街流量计
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华北电力大学北京硕士学位论文
第一章绪论
飞流量测量的重要性
随着我国国民经济的不断发展,流体流量测量的应用范围越来越广。在现代化
工业生产过程中,为有效地进行生产操作和控制,需要测量生产过程中各种介质的
物理参数,其中流体的流量是经常测量和控制的参数之一。流量测量的准确性、经
济性、可靠性以及安全性对生产过程起着重要作用。特别是在注重产品质量、节约
能源、经济核算和企业效益的当今时代,流量测量就显得更为重要。因为各种流体
介质,如石油、天然气、煤气、蒸汽和水等都是重要的能源介质,只有做到对它们
的准确测量,才能做到“耗能有数、节能有据”,使企业的经济核算、生产管理及
经营活动建立在科学、可靠的基础上,切实有效地开展经营管理工作川。
在热力发电厂中,流体水、蒸汽、风、油等的流量直接反映设备的负荷高
低、工作状况和效率等运行情况。因此连续监视流体的流量对热力设备的安全、经
济运行及能源管理有着重要意义。
按不同的测量原理,流量仪表可分为容积式、速度式和差压式三类。本文研究
的涡街流量计属于速度式流量计,即以直接测量管道内流体的平均流速来求得流量
的仪表。涡街流量计是年代初发展起来的一种新型流量计。由于其有受流体物性
参数影响小、压损小、范围度大等优点,近年来发展很快,测量精度也越来越高,
被广泛应用于测量液体、气体和蒸汽的流量
涡街流量计工作原理〔习
在流体管道中插入一定形状的旋涡发生体,当流体绕过发生体后,在发生体的
两侧会交替地产生规则的漩涡,两侧漩涡的旋转方向相反,并轮流地从发生体上分
离出来,这种漩涡被称为“涡街”。
据卡门研究,由于旋涡之间相互影响,旋涡列一般是不稳定的,但当两旋涡列
之间的距离和同列的两相邻旋涡之间的距离满足
这样的旋涡列就能保持稳定,称为卡门涡街,如图所示。
华北电力大学北京硕士学位论文
第一章绪论
飞流量测量的重要性
随着我国国民经济的不断发展,流体流量测量的应用范围越来越广。在现代化
工业生产过程中,为有效地进行生产操作和控制,需要测量生产过程中各种介质的
物理参数,其中流体的流量是经常测量和控制的参数之一。流量测量的准确性、经
济性、可靠性以及安全性对生产过程起着重要