基于径向基神经网络的明渠流量软测量方法
为克服现有明渠流量测量方法在监测自动化、测量准确度、测量成本和适用范围等方面存在的不足,在新兴的大尺度粒子图像测速(large—scale particle image velocimetry,LSPIV)技术的框架下,设计了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)模型的明渠流量软测量方法。无需进行水面流速系数分析即可实现断面流量动态测量,避免了由于流速系数取值不当引起的倍乘误差。该方法依据明渠流速-水位-流量的内在关系,选取少量水面点流速(LSPIV流速仪获取)和单点水位(超声波水位计获取)为二次变量,通过数据驱动的方法利用流速-面积法获取的精测数据建立RBFNN软测量模型。将该方法和三线一点流量简测法的测量结果进行实验对比,发现该方法可以在降低明渠流量测量复杂度的同时,保证较高的测量精度。
基于经典谱估计改进方法的涡街流量计
针对涡街流量计高精度、高量程比的要求,在分析涡街信号及其噪声特点的基础上,提出一种采用自适应采样频率和Welch功率谱估计相结合的涡街信号分析处理方法。该方法首先使用经典功率谱估计的FFT算法计算出信号频率的区间范围,然后将信号通过相应截止频率的低通滤波器以防止发生混叠现象,采用信号抽取的方法降低采样频率从而减小频谱的最小频率分辨率,最后采用Welch功率谱估计的方法进行谱分析提高信噪比、减少谱失真。仿真及实验结果表明:所提出的涡街信号处理方法能有效地抑制噪声,实现高精度的功率谱计算,对于提升和改进涡街流量计的性能有良好的效果。
液体超声流量测量中的传播时间精度分析
液体超声流量高精度测量中使用传播时间法需要精确测量绝对传播时间和相对传播时间,针对绝对传播时间的基波信号不易得到的情况,提出了一种基波信号提取方法,通过设定能量和相位约束边界保证提取基波信号的准确性,划分流速分布区间根据实际测量流速自适应调整基波信号;通过仿真对影响相对传播时间精度的采样率、峰值搜索因素进行了深入分析;设计实验系统并在液压平台上对提出的方法和仿真分析进行验证,结果证明了基波信号提取方法的有效性和仿真分析的正确性。
基于TMS320F28335的高精度科氏质量流量变送器研制
为了提高科里奥利质量流量变送器的抗干扰能力和小流量测量精度,将带通滤波器、格型自适应陷波滤波器和计及负频率影响的DTFT算法有机地结合起来,应用于科里奥利质量流量传感器的信号处理。研制基于TMS320F28335 DSP芯片的科里奥利质量流量变送器系统,给出了系统硬件和软件的实现方案,详细介绍了算法在DSP上的实时实现。进行了系统测试和工业现场的标定实验,实验结果表明,所研制的变送器具有较高的测量精度和较宽的量程比。
基于槽式孔板的凝析天然气计量技术
介绍了一种新型气液两相流量传感器——槽式孔板的结构特点和工作原理,并将其应用于凝析天然气计量技术研究。结合实验数据和理论模型详细分析了影响槽式孔板两相压降倍率的各种因素,利用曲面拟合技术给出了传感器两相压降倍率与压力、气体富劳德准数、Lockhart-Martinelli参数之间的相关式,该相关式计算精度可以满足生产计量的精度要求,为低含液率的凝析天然气流量计研制奠定了基础。
基于白光干涉原理的全光纤涡街流量测量方法
光纤涡街流量计在保留涡街类流量计优点的基础上,同时又具有光纤传感器无电磁辐射、抗电磁干扰、体积小、形状可变、环境适应性强等特殊优点,尤其是在易燃易爆环境中的应用,近年来得到了很大发展。文中介绍了一种新型的基于白光干涉原理的全光纤涡街流量测量方法及其结构,它只对动态参量响应,而屏蔽了静态、准静态干扰因素。基于该方法的流量计不仅具有光学干涉类传感器的高灵敏性,同时克服了传统干涉类传感器不稳定的缺点。最后,通过实验验证了该方法的可行性。
基于时变信号模型和格型陷波器的科氏流量计信号处理方法
采用能跟踪频率变化的自适应格型陷波器对频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的科氏流量计传感器输出信号进行滤波,求其频率;采用自适应谱线增强器从含有噪声的数据中提取出信号;然后采用具有重叠窗的滑动Goertzel算法实时计算两路信号之间的相位差和时间差,求得质量流量。仿真和测试结果表明所研究的方法是有效的。
上下游闸阀对内锥流量计性能影响的实验研究
旨在认识恶劣流场对内锥流量计性能的影响,利用上下游闸阀实现对流场的扰动,设计内径为100 mm的实验样机一台。实验介质为常温水,雷诺数范围0.1×10^5-4.5×10^5。实验分基线实验与闸阀开度实验2种形式,累计65组,上游闸阀开度分别为75%/50%/25%,下游闸阀开度分别为100%/50%,安装形式13种,等效直径比分别为0.45/0.55/0.65/0.75/0.85.提出平均流出系数相对误差、不确定度和附加不确定度作为安装条件恰当与否的主要评价标准。实验结果给出了12种不同安装形式的直管段建议长度,并与国外研究结论进行了比较。等效直径比为0.45/0.55时,前直管段均为3D 等效直径比为0.65/0.75/0.85时前直管段均为5D。
面向时变的科里奥利质量流量计信号的处理方法研究与实现
在实际应用中科里奥利流量计的输出信号会随时间发牛缓慢而微小的变化。针对这种时变信号,本文提出将多抽一滤波器、自适应格型陷波滤波器和负频率修正的滑动DTFT(SDTFF)递推算法组合起来,形成一套完整的科里奥利质量流量计信号处理方法,不仅可以跟踪变化的频率和相位,而且在测量小相位时具有较高的计算精度。整个算法计算量较小,且不会发生数值溢出。研制了基于TMS320F28335DSP的科里奥利质量流量计信号处理系统,实现了整套算法,并进行了测试。仿真和实验结果表明,本文研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。
液压系统油液压力非插入式测量的新方法
本文基于液压系统压力变化引起油液声速变化这一物理特性,提出了通过测量超声波在油液中的传播速度实现压力非接触式测量的新方法.该方法不但完全克服管道壁厚影响,而且有效地消除固有声电延时误差,达到了较高的测量精度.所研制的非插入式压力检测系统是实现液压系统快速故障定位的先进检测手段,具有重要的应用价值.












