質(zhì)量流量檢測(cè)技術(shù)的研究.pdf

1、科氏質(zhì)量流量計(jì)(Corioils Mass Flowmeter，簡(jiǎn)稱CMF)是以法國(guó)科學(xué)家Coriolis命名的一種以流體流過振動(dòng)管時(shí)產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力為原理的直接式質(zhì)量流量測(cè)量?jī)x表。CMF產(chǎn)品具有高精度、直接測(cè)量質(zhì)量流量和流體密度以及不受流體流型、粘度影響等優(yōu)勢(shì)。由于技術(shù)條件的限制，國(guó)產(chǎn)CMF產(chǎn)品存在零點(diǎn)漂移大，精度差的缺陷，因而目前國(guó)內(nèi)CMF產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口。 CMF系統(tǒng)中的相位差信號(hào)處理是影響測(cè)量精度的最關(guān)鍵

2、的技術(shù)之一。本文在分析了CMF的測(cè)量原理和發(fā)展現(xiàn)狀后，對(duì)CMF系統(tǒng)相位差信號(hào)處理作了較深入的討論，在分析和比較多種相位差信號(hào)處理方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于線性插值的相位差檢測(cè)方法。該方法的基本思路是在兩個(gè)正弦曲線零點(diǎn)附近近似線性信號(hào)區(qū)間采樣序列中通過插值的方法找到幅值最相當(dāng)?shù)膬牲c(diǎn)求其時(shí)間差從而得到相位差，仿真結(jié)果顯示它能較好地克服零點(diǎn)漂移和高頻噪聲的影響。另外，在激振電路的設(shè)計(jì)過程中，利用頻率跟蹤技術(shù)，使激振器可以跟隨測(cè)量管振動(dòng)頻率的

3、變化而變化，為精確計(jì)算相位差信號(hào)提供了硬件支持，也提高了CMF系統(tǒng)的精確度。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了一種基于單片機(jī)和CPLD的CMF信號(hào)處理系統(tǒng)，詳細(xì)地討論了數(shù)據(jù)采集、CPLD設(shè)計(jì)和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和調(diào)試。 本文還在參考多種文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上討論了一種基于數(shù)字鎖相環(huán)的CMF信息處理算法。仿真和分析的結(jié)果顯示，該處理方法能夠很好地抑制高頻噪聲和固定頻率干擾的影響。這為采用數(shù)字信號(hào)處理器來開發(fā)CMF系統(tǒng)從而提高CMF系統(tǒng)性能提供