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科氏流量计DSP算法及其仿真研究

传感技术学报 2004年第1期17卷 42-45页

作者：刘凤新张砚川王磊北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

提出用于科氏流量计的信号处理的新的DSP算法和仿真方法。包括线性调频Z变换算法 ,该算法用于信号测频初始化。通过只在窄带内密集抽样的方法 ,和传统方法比较 ,线性调频Z变换算法可以减少由于不足点采样而造成的频谱泄漏 ,改善计算精... 详细信息

提出用于科氏流量计的信号处理的新的DSP算法和仿真方法。包括线性调频Z变换算法 ,该算法用于信号测频初始化。通过只在窄带内密集抽样的方法 ,和传统方法比较 ,线性调频Z变换算法可以减少由于不足点采样而造成的频谱泄漏 ,改善计算精度并减少运算时间。还包括用于频率跟踪的锁相环仿真 ,锁相环可以极好地平滑噪声 ,跟踪频率变化 ,最终用于计算两路信号相位差。通过在MATLAB环境下的仿真 ,我们得出结论 :琐相环方法是进行科氏流量计频率和相角跟踪的可行性方法 ,能够较好地满足跟踪精度的要求。

关键词：科氏流量计 DSP 信号处理线性调频z变换锁相环

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科氏流量计的时变信号处理方法

重庆大学学报（自然科学版） 2013年第4期36卷 93-98,109页

作者：沈廷鳌涂亚庆张海涛苏奋华后勤工程学院信息工程系中国人民解放军95809部队

针对实际应用中科氏流量计流量缓变的特性,首先建立频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的改进时变信号模型,其次采用一种跟踪信号频率变化能力更好的陷波算法对信号进行滤波,以求其频率;并采用自适应谱线增强器从含有噪声的信号中... 详细信息

针对实际应用中科氏流量计流量缓变的特性,首先建立频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的改进时变信号模型,其次采用一种跟踪信号频率变化能力更好的陷波算法对信号进行滤波,以求其频率;并采用自适应谱线增强器从含有噪声的信号中提取出基频信号;然后通过短窗截取,采用修正的滑动DTFT递推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。仿真及实测结果表明,研究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精度,整套算法计算量小,可用于科氏流量计的实时信号处理。

关键词：科氏流量计随机游动模型频率跟踪自适应陷波器相位差修正的滑动DTFT递推算法

基于相关和Hilbert变换的科氏流量计相位差估计方法

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仪器仪表学报 2017年第12期38卷 2908-2914页

作者：沈廷鳌李明李华南张起欣陆军勤务学院重庆401311

科氏流量计相位差估计方法存在计算量较大、计算复杂、实时性和计算精度较差等问题,已不能满足复杂环境高精度流量测量领域的需求。为此,提出一种基于相关和Hilbert变换的科氏流量计相位差估计方法。首先,采用快速傅里叶变换(FFT)对传... 详细信息

科氏流量计相位差估计方法存在计算量较大、计算复杂、实时性和计算精度较差等问题,已不能满足复杂环境高精度流量测量领域的需求。为此,提出一种基于相关和Hilbert变换的科氏流量计相位差估计方法。首先,采用快速傅里叶变换(FFT)对传感器信号进行频率预估计,对信号是否整周期进行判断,对非整周期的信号进行数据延拓处理;然后,对任一路传感器信号进行自相关运算得到一路同频参考信号;对3路同频信号进行Hilbert变换,将3路变换后的信号与变换前信号进行相关运算,再利用三角函数公式即可求出相位差。与原有方法相比,所提方法克服了非整周期采样的影响,实时性、动态性更强,相位差估计精度更高,仿真分析与实测结果均证实了所提方法的有效性和优越性。

关键词：相位差估计相关法 Hilbert变换非整周期采样科氏流量计

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科氏流量计气-液两相流的数值模拟

计量学报 2018年第5期39卷 663-667页

作者：马亚朋石础罗宇杉时夫逄强商琦翼上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 东京计装株式会社东京计装(上海)仪表商贸有限公司上海201612

针对科氏流量计在测量含气-液两相的流体时,流量计随着气体含量的增加,测量稳定性逐步变差的问题,采用流固耦合有限元技术,对科氏流量计进行了模态分析和流固耦合振动分析。作为一个实例,使用该方法模拟气泡含量以及分布对测量稳定性的... 详细信息

针对科氏流量计在测量含气-液两相的流体时,流量计随着气体含量的增加,测量稳定性逐步变差的问题,采用流固耦合有限元技术,对科氏流量计进行了模态分析和流固耦合振动分析。作为一个实例,使用该方法模拟气泡含量以及分布对测量稳定性的影响,在气泡含量1%左右时测量相对稳定,气泡含量大于5%时测量稳定性很快变差。

关键词：计量学科氏流量计测量稳定性气-液两相流流固耦合有限元分析

基于RS-Stacking模型的科氏流量计两相流测量研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第11期56卷 1195-1204页

作者：孙立军赵子辉高静宇张晶琼邵欣天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津市过程检测与控制重点实验室天津300072 英国谢菲尔德大学自动控制与系统工程学院谢菲尔德S13 JD 天津中德应用技术大学智能制造学院天津300350

为解决科氏流量计测量气液两相流的问题,本文提出一种新的建模方法对两相流工况下科氏流量计的质量流量测量值进行矫正,并对气相的体积含气率进行预测.对于DN10管径,液相量程0~1000 kg/h的科氏流量计,在质量流量范围为185~920 kg/h、体... 详细信息

为解决科氏流量计测量气液两相流的问题,本文提出一种新的建模方法对两相流工况下科氏流量计的质量流量测量值进行矫正,并对气相的体积含气率进行预测.对于DN10管径,液相量程0~1000 kg/h的科氏流量计,在质量流量范围为185~920 kg/h、体积含气率范围为0~32.4%的两相流工况下进行了实验,并分析科氏流量计两相流工况下各特征与质量流量和体积含气率的关系.在小数据集下,为实现较高预测精度和泛化能力,利用科氏流量计内部可观测信号设计了Stacking集成模型.由于两相流信号稳定性较差,选用30 s信号进行处理作为模型的输入.使用随机搜索(RS)法进行特征工程,以解决小数据集无法提供足够数量且多样的基模型问题.离线测试中,液相质量流量预测模型相对误差在±2.3%内,体积含气率预测模型所有点绝对误差均在±2%内.在线测试中,采用30 s内预测值平均值与真实值平均值进行误差计算,所有在建模范围内的工况点质量流量预测相对误差在-4.15%~2.70%内,体积含气率预测的绝对误差在±2%内.超出建模范围的4个在线测试点,模型预测表现并未出现明显下降.动态在线测试中,采用约455 s内预测值的平均值与真实值的平均值进行误差计算,质量流量预测误差为1.3%,体积含气率预测误差为-1.2%,证明本模型对液相质量流量和体积含气率大幅波动的情况可以进行一定程度的跟随预测.

关键词：科氏流量计气液两相流测量数据驱动建模 Stacking集成模型随机搜索法

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科氏流量计测量信号采样与实时算法的实现

华中理工大学学报 1998年第7期26卷 77-79页

作者：史福元安徽大学自动化系

在分析科氏流量计输出信号特性对测量精度影响的基础上，从信号处理的角度，采用傅里叶频谱分析法，对影响测量精度的诸种因素进行分析处理，着重解决了在应用中的关键问题：用软件实现整周期采样，同时。

关键词：傅里叶变换科氏流量计整周期采样实时算法

一种基于SVD和Hilbert变换的科氏流量计相位差测量方法

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仪器仪表学报 2012年第9期33卷 2101-2107页

作者：杨辉跃涂亚庆张海涛易鹏后勤工程学院信息工程系重庆401311

相位差测量是科氏流量计信号处理的核心内容。针对实际应用中信号缓变特性,基于SVD降噪和Hilbert变换,提出一种科氏流量计信号相位差高精度测量方法。首先对信号重叠分段,利用SVD对近似平稳的各信号段降噪并重构原信号,然后由重构信号与... 详细信息

相位差测量是科氏流量计信号处理的核心内容。针对实际应用中信号缓变特性,基于SVD降噪和Hilbert变换,提出一种科氏流量计信号相位差高精度测量方法。首先对信号重叠分段,利用SVD对近似平稳的各信号段降噪并重构原信号,然后由重构信号与其Hilbert变换经三角运算得相位差的时间函数,从而测得相位差。阐述了方法思路与原理,给出了实现步骤和流程,仿真分析了方法收敛特性、测量精度、初始相位差影响及动态测量性能,现场实验验证了方法有效性。结果表明:与现有方法相比,该方法没有迭代运算,不存在收敛过程,无需预知信号频率,且测量精度高,能检测出相位差微小变化。

关键词：科氏流量计时变信号相位差奇异值分解 Hilbert变换

科氏流量计仿人智能控制器参数的量子遗传优化

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电子测量与仪器学报 2020年第7期32卷 112-118页

作者：杨辉跃涂亚庆彭钰钦陆军勤务学院重庆401331

设计的科氏流量计仿人智能振幅控制器根据振幅偏差及其变化率将振动过程划分为8种特征状态,利用启发式搜索和直觉推理,分别设计相应的控制模态,从而实现振动控制;针对控制器中振动特征状态识别参数与控制模态参数较多且不易设置的问题,... 详细信息

设计的科氏流量计仿人智能振幅控制器根据振幅偏差及其变化率将振动过程划分为8种特征状态,利用启发式搜索和直觉推理,分别设计相应的控制模态,从而实现振动控制;针对控制器中振动特征状态识别参数与控制模态参数较多且不易设置的问题,采用量子遗传优化算法实现控制器参数优化,给出了优化原理、优化流程和实现步骤,并进行实验验证。结果表明,参数优化后仿人智能控制器起振时间较优化前减少约0.1 s、较PID控制减少约0.6 s,且振幅稳定,验证了方法性能。

关键词：科氏流量计智能控制仿人智能控制量子遗传算法

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科氏流量计信号处理中频率跟踪方法的研究

计量学报 1999年第4期20卷 304-307页

作者：徐科军姜汉科苏建徽陈荣保合肥工业大学自动化所合肥230009

采用ＤＦＴ方法处理科氏质量流量计的信号是项新技术。本文提出一种频率跟踪方法，可以在不过零开始采样的情况下，实现整周期采样，保证频率和相位差测量的精度。仿真结果说明了本文方法的有效性。

关键词：科氏流量计信号处理频率跟踪质量流量计