渦街流量計數(shù)字信號處理技術(shù)的探討 一百零四
7.1總結(jié)
第七章總結(jié)與展望
渦街流量計在低流速、小口徑下信號微弱,易被噪聲淹沒而不易提取,這一問題已有眾多的研究方法被研究者提出,從數(shù)字信號處理角度研究的最多,無論從時域、頻域、時頻分析角度都有一些方法被提出,本文分別基于時頻域?qū)m用于渦街信號實時處理的分析方法進行了研究,并針對時域提出雙抽樣率判別濾波方法,針對頻域提出基于相角判據(jù)的修正Ri佬算法,針對時頻分析提出了小波分析與數(shù)理統(tǒng)計計頻的計算方法。
通過仿真和在DN25mm渦街水裝置上的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用,驗證了上述3類算法的有效性,濾波方法最低可測得流量下限0.574m3/h,當流量值減小時,與FFT和小波算法相比,頻率值偏大,標準差也比較大,這說明時域濾波方法處理較低流速信號時,不易區(qū)分幅值與信號相當?shù)母蓴_,因此頻率計算值偏大。譜估計方法最低可測得流量下限0.268m3/h,小波方法最低可測得流量下限0.0723m3/h,幾乎是理論下限值,總的來說,每類方法都有效地擴展了流量下限。
通過表7.1可以清楚的看出,僅從時域角度或頻域角度分析渦街流量計的低流速流量信號,就DN25測量水流量來說,可以拓展測量范圍最大達59.7:l,這已比原有儀表lO:1的量程提高了將近6倍,但離理論下限還有距離。這主要是因為僅依靠時域或頻域信息,渦街信號的信息不完備,因此一旦噪聲信息起了主導(dǎo)作用,有用信號就無法提取。因此用時頻分析方法,明顯綜合了時頻域的信息,這樣理論下限也就可以被檢出了。另外也說明了渦街信號不是簡單的正弦波,渦街信號本身還有其特殊的特性。
流量計