今天給大家淺析一下關(guān)于不同標(biāo)定方法的渦街流量計(jì)的頻率變化比較，供大家參考，希望對(duì)大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。
為了解決渦旋流量計(jì)容易受到強(qiáng)烈的周期性振動(dòng)干擾的關(guān)鍵問題，找出了渦流傳感器輸出的渦流信號(hào)的波動(dòng)差異，周期性的振動(dòng)干擾和相同頻率的信號(hào)。提出了一種基于頻率差異的單傳感器抗振動(dòng)算法，并驗(yàn)證了基于頻率差異的抗振動(dòng)方法的有效性。頻率方差算法的處理流程如下：（1）計(jì)算m FFT并提取與每個(gè)振幅譜中的n個(gè)有效峰值相對(duì)應(yīng)的峰值頻率； （2）校正每個(gè)峰值頻率以獲得NXM頻率估算值； （3）計(jì)算n個(gè)組的m個(gè)頻率估計(jì)的方差； （4）選擇最大頻率方差并保存相應(yīng)的頻率估計(jì)FM； （5）如果Kmax大于方差閾值Vth，則FM為流量信號(hào)的頻率；否則，就意味著沒有流動(dòng)。樣本數(shù)量越大，方差值就越能反映信號(hào)波動(dòng)的真實(shí)規(guī)律。在本章中，m = 30次。通過測(cè)試大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出，50mm口徑渦街流量計(jì)輸出的渦流信號(hào)的頻率方差一般不小于0.02。因此，將VTH設(shè)置為0.02。
頻率方差法需要盡可能避免校正誤差，如圖3.4所示。但是，當(dāng)周期性振動(dòng)的能量較大時(shí)，渦街流量傳感器的輸出信號(hào)已飽和，或者振動(dòng)的基頻較低（10Hz〜50Hz），這些情況容易引起諧波干擾。如果振動(dòng)基頻或諧波干擾的SNR低，且干擾頻率接近采樣周期的整數(shù)倍，則采用RWAR校正方法很容易誤判校正方向，最終會(huì)影響頻率的可靠性。方差法，如圖3.19所示。這也是實(shí)驗(yàn)結(jié)果中振動(dòng)能量不能繼續(xù)增加的主要限制因素。
當(dāng)沒有流動(dòng)時(shí)，如圖3.17所示的振動(dòng)臺(tái)會(huì)提供30Hz的水平周期性振動(dòng)干擾，振動(dòng)幅度為0.6mm。 使用示波器收集渦街流量計(jì)傳感器的輸出信號(hào)。 此時(shí)，輸出信號(hào)的時(shí)域波形和頻域幅度譜的局部放大圖如圖3.18所示。 采樣頻率為2500Hz，采樣時(shí)間為10s，F(xiàn)FT點(diǎn)為2048。根據(jù)圖3.18（b），基波的真實(shí)頻率為30Hz，峰值頻率為30.52Hz。 二次諧波的真實(shí)頻率為60Hz，峰值頻率為59.81Hz。
基于10S采樣數(shù)據(jù)，計(jì)算了69個(gè)FFT。 RWAR方法和RWBWFCR方法用于估計(jì)二次諧波峰值的頻率。 分別計(jì)算30個(gè)相鄰頻率估算值中每個(gè)估算值的方差。 圖3.19顯示了使用不同方法進(jìn)行校正時(shí)獲得的頻率方差的比較。 從圖3.19中可以看出：（1）由于RWAR校正方法的抗噪能量差，因此錯(cuò)誤地確定了校正方向。 頻率估計(jì)的誤差增加了，諧波干擾的方差超過了最終的頻率方差法，諧波干擾被誤認(rèn)為是流動(dòng)頻率，從而影響了渦街流量計(jì)的測(cè)量精度。 （2）RWBWFCR校正方法具有很強(qiáng)的抗噪能力，真實(shí)地反映了干擾信號(hào)波動(dòng)小的規(guī)律，保證了頻率方差法的可靠性。
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