基于數(shù)據(jù)替換的渦街流量計抗低頻強瞬態(tài)沖擊振動信號處理方法與低功耗實現(xiàn).pdf

1、渦街流量計由于具有無機械可動部件、使用壽命長、測量范圍大、適合測量多種介質(zhì)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。由于渦街流量計屬于流體振動型流量計，在實際工業(yè)現(xiàn)場，渦街流量計往往受低頻強瞬態(tài)沖擊振動影響而無法測量。針對該難題，國內(nèi)外研究基本是通過改進渦街流量傳感器結(jié)構(gòu)來提升渦街流量計抗瞬態(tài)沖擊振動干擾的能力，并未提出有效的抗瞬態(tài)沖擊振動信號處理方法，當出現(xiàn)連續(xù)或較強瞬態(tài)沖擊振動時，仍然無法得到正確的流體流量。
　　本文以敲擊振動為

2、例，模擬現(xiàn)場低頻強瞬態(tài)沖擊振動。通過分析敲擊振動下渦街流量傳感器輸出信號特征，提出基于數(shù)據(jù)替換的抗低頻強瞬態(tài)沖擊振動信號處理方法。另外，還提出了基于實數(shù)FFT和匯編語言的頻譜分析方法、兩級平均和加速算法，不僅節(jié)省了內(nèi)存空間，減少了運算時間，而且增強了渦街流量計抗低頻強瞬態(tài)振動的能力和提高了渦街流量計顯示流體流量的速度。
　　基于本文提出的抗低頻強瞬態(tài)沖擊振動信號處理方法，編寫了MATLAB仿真程序，并從不同的敲擊方向、敲擊力度、敲

3、擊頻率和介質(zhì)流量等方面對渦街流量傳感器輸出信號進行軟件仿真驗證。
　　基于課題組研制的基于MSP430F5418單片機的低功耗抗振型數(shù)字信號處理硬件系統(tǒng)，編制了軟件，進行了低頻強瞬態(tài)沖擊振動干擾下的氣體流量測量實驗。經(jīng)過實驗驗證，當無流量或小流量時，對管道在水平和豎直方向上進行40次/10秒及以下頻率的連續(xù)較強敲擊，該信號處理系統(tǒng)均能夠正確顯示渦街流量頻率;當一次數(shù)據(jù)處理時問（約1秒）內(nèi)檢測到敲擊次數(shù)超過四次時，該信號處理系統(tǒng)能夠