1.旋進(jìn)旋渦流量計(jì)工作原理
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)采用旋渦進(jìn)動(dòng)頻率與流量相關(guān)的工作原理,如圖1所示.旋渦發(fā)生器作用于流體,使流體繞中心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋渦流,同時(shí),流體旋轉(zhuǎn)的切向速度分量會(huì)使流體沿管道軸線向前運(yùn)動(dòng).旋渦流經(jīng)過收縮段后得以加速,當(dāng)旋渦流到達(dá)擴(kuò)散段時(shí),由于其速度突然減小導(dǎo)致壓力上升,旋渦流中心的壓力比周圍小,從而產(chǎn)生回流,促使旋渦中心沿錐形螺旋線運(yùn)動(dòng),形成旋渦進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象,而流量計(jì)下游的消旋器阻止流體旋轉(zhuǎn).旋渦的進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比.假設(shè)傳感器探頭測得的流量信號(hào)的頻率為fu,旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的儀表系統(tǒng)為K,則待測流量Q符合如下規(guī)律：Q=fu/K.
2.信號(hào)特征分析
對(duì)于正常情況下的旋進(jìn)旋渦流量計(jì)信號(hào)可以近似為圖2a),受到瞬態(tài)沖擊振動(dòng)流量計(jì)接收到的信號(hào)可以近似為帶阻尼的振動(dòng)信號(hào),如圖2b)所示.為了保證實(shí)時(shí)處理瞬態(tài)沖擊振動(dòng)信號(hào),需要能找到兩種信號(hào)明顯不同的時(shí)域特征加以判別.
針對(duì)以上需求,可以從以下指標(biāo)進(jìn)行分析：
1)峰值：反映信號(hào)幅值極端變化的過程.
2)有效值：反映信號(hào)的平均能量.
3)峰值因子：信號(hào)峰值與有效值的比值,反映峰值在信號(hào)變化過程中的極端程度.
對(duì)于正常情況下的正弦信號(hào),其峰值因子固定為√2,而存在瞬態(tài)沖擊振動(dòng)情況時(shí),旋進(jìn)旋渦流量計(jì)信號(hào)的峰值因子與正常的信號(hào)至少相差一個(gè)數(shù)量級(jí),根據(jù)上述時(shí)域特征的明顯不同,可以對(duì)實(shí)際環(huán)境中的瞬態(tài)沖擊振動(dòng)加以判別.
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