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科氏流量计相位差估计的ap-Hilbert法

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仪器仪表学报 2019年第1期40卷 35-42页

作者：杨辉跃涂亚庆毛育文陆军勤务学院重庆401311

相位差估计是科氏流量计精确计量的基础,现有方法计算量较大,估计精度受频谱泄漏影响,且需要预知信号频率,难以满足复杂流量环境的测量需求。为此,提出一种科氏流量计相位差估计的ap-Hilbert法,首先对2路传感器信号进行全相位预处理,即... 详细信息

相位差估计是科氏流量计精确计量的基础,现有方法计算量较大,估计精度受频谱泄漏影响,且需要预知信号频率,难以满足复杂流量环境的测量需求。为此,提出一种科氏流量计相位差估计的ap-Hilbert法,首先对2路传感器信号进行全相位预处理,即对采样信号循环分段后移位对齐相加得到全相位序列,以消除频谱泄漏导致的端点效应;然后,对全相位序列进行Hilbert变换获得其解析信号,分别提取2路解析信号的实信号和虚信号部分;再通过三角变换,利用三角函数和差公式即可求出相位差。实验结果表明,所提方法克服了Hilbert变换的端点效应,与现有方法相比较,较大提高了相位差估计精度。

关键词：科氏流量计相位差估计希尔伯特变换端点效应

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非整周期低信噪比科氏流量计相位差测量研究

国外电子测量技术 2023年第11期42卷 89-96页

作者：李昊宇黄丹平罗凡四川轻化工大学机械工程学院宜宾644000 中国测试技术研究院成都610000

科氏流量计相位差计算易受噪声信号干扰、非整周期采样等因素影响,导致计算精度差,不能满足测量领域要求。针对该问题,并在分析非整周期信号误差产生的基础上,提出一种基于信号非整周期采样、低信噪比环境下的相位差高精度测量方法。该... 详细信息

科氏流量计相位差计算易受噪声信号干扰、非整周期采样等因素影响,导致计算精度差,不能满足测量领域要求。针对该问题,并在分析非整周期信号误差产生的基础上,提出一种基于信号非整周期采样、低信噪比环境下的相位差高精度测量方法。该方法采用周期相移算法,极大抑制频谱泄漏,其核心在于对采样信号整周期化与全相位对齐;为减小噪声信号对相位差计算的影响,提出将Sign-LMS算法替代自适应陷波器中原有迭代部分,对采样信号进行滤波处理。进行了不同采样长度下端点效应抑制、滤波器效果、稳定性分析等相关实验验证,与主流相位差算法进行了实验对比,同时通过质量法水流量标准装置进行测试,其相位差平均误差在纳秒以内,同时实际工程中平均称重误差小于10 g,证明了所提出周期相移算法以及Sign-LMS自适应陷波器的有效性。

关键词：科氏流量计信号预处理非整周期采样周期相移算法

基于陷波器和相关法的科氏流量计信号处理方法

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电子测量技术 2022年第14期45卷 140-144页

作者：沈廷鳌黄思宇陈鹏陈丽薇陆军勤务学院油料系重庆401311 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000 四川泰利工程项目管理有限公司成都610023

科氏流量计信号处理的关键在于频率和相位差的准确估计,频率估计主要存在长时间持续跟踪精度不高的问题,相位差估计主要存在精度不够和实时性较差的问题。首先,通过引入负反馈控制,可有效解决自适应陷波器长时间持续跟踪问题,提高频率... 详细信息

科氏流量计信号处理的关键在于频率和相位差的准确估计,频率估计主要存在长时间持续跟踪精度不高的问题,相位差估计主要存在精度不够和实时性较差的问题。首先,通过引入负反馈控制,可有效解决自适应陷波器长时间持续跟踪问题,提高频率估计精度。然后,利用频率估计结果,对自适应陷波器滤波后的增强信号进行整周期数据处理。接着,对整周期数据处理后的信号进行希尔伯特变换。最后,对希尔伯特变换前后的信号进行相关运算,利用正弦公式即可求得相位差,进而求得质量流量。仿真结果表明,本文所提方法具有较高的频率和相位差估计精度,可用于科氏流量计的实时信号处理。

关键词：科氏流量计自适应陷波器相关法希尔伯特变换频率估计相位差估计

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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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科氏流量计故障检测数据清洗方法研究

自动化与仪器仪表 2023年第7期 257-259,264页

作者：赵德军秦怡欣杨鹏齐鲁石化山东淄博255400 西北工业大学西安710129

科里奥利质量流量计(简称科氏流量计)是一种直接式质量流量测量仪表,可以同时测量流体的质量流量、密度等参数。科氏流量计在使用过程中易出现挂壁故障,影响测量精度,因此,需要对挂壁故障进行定期检测。检测所采集的数据质量会影响科氏... 详细信息

科里奥利质量流量计(简称科氏流量计)是一种直接式质量流量测量仪表,可以同时测量流体的质量流量、密度等参数。科氏流量计在使用过程中易出现挂壁故障,影响测量精度,因此,需要对挂壁故障进行定期检测。检测所采集的数据质量会影响科氏流量计挂壁故障检测的精度,针对此问题,必须对脏数据进行清洗,进一步提高科氏流量计挂壁故障检测的准确率,提出了一种基于强化学习的数据清洗算法。将数据与后端机器学习模型相结合,使用Q-Learning算法对数据清洗流程进行搜索,寻找能够使后端机器学习模型达到最佳性能的数据清洗策略。最后对科氏流量计挂壁实验数据进行清洗,对算法进行了验证,检测准确率达92%。实验结果表明,该算法在提高数据清洗效率的同时可以有效提高机器学习模型的性能,使挂壁故障检测准确率得到提高。

关键词：科氏流量计数据清洗强化学习机器学习

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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

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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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科氏流量计相位差检测方法的改进

仪表技术与传感器 2017年第10期 50-54页

作者：黄磊耿艳峰于云华李天阳中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院山东东营257061 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

在检测科氏流量计2路振动信号的相位差时,常用的方法有相关函数法、傅里叶变换法等,这些方法或精度不高,或需要整周期采样,或计算量大。为此,首先对科氏流量计实验系统进行建模,然后结合最小二乘和曲线拟合的思想,改进相位差检测方法,... 详细信息

在检测科氏流量计2路振动信号的相位差时,常用的方法有相关函数法、傅里叶变换法等,这些方法或精度不高,或需要整周期采样,或计算量大。为此,首先对科氏流量计实验系统进行建模,然后结合最小二乘和曲线拟合的思想,改进相位差检测方法,结果表明在不降低检测精度的前提下,不需要整周期采样,显著减小了计算量,并通过仿真与单相流实验证明该方法简单、实用、计算效率高,为科氏流量计数据处理提供了新的方法。

关键词：科氏流量计建模与仿真相位差最小二乘法曲线拟合单相流实验