1.旋進旋渦流量計工作原理
旋進旋渦流量計采用旋渦進動頻率與流量相關(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,流體旋轉(zhuǎn)的切向速度分量會使流體沿管道軸線向前運動.旋渦流經(jīng)過收縮段后得以加速,當(dāng)旋渦流到達擴散段時,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動,形成旋渦進動現(xiàn)象,而流量計下游的消旋器阻止流體旋轉(zhuǎn).旋渦的進動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的頻率為fu,旋進旋渦流量計的儀表系統(tǒng)為K,則待測流量Q符合如下規(guī)律：Q=fu/K.
2.信號特征分析
對于正常情況下的旋進旋渦流量計信號可以近似為圖2a),受到瞬態(tài)沖擊振動流量計接收到的信號可以近似為帶阻尼的振動信號,如圖2b)所示.為了保證實時處理瞬態(tài)沖擊振動信號,需要能找到兩種信號明顯不同的時域特征加以判別.
針對以上需求,可以從以下指標(biāo)進行分析：
1)峰值：反映信號幅值極端變化的過程.
2)有效值：反映信號的平均能量.
3)峰值因子：信號峰值與有效值的比值,反映峰值在信號變化過程中的極端程度.
對于正常情況下的正弦信號,其峰值因子固定為√2,而存在瞬態(tài)沖擊振動情況時,旋進旋渦流量計信號的峰值因子與正常的信號至少相差一個數(shù)量級,根據(jù)上述時域特征的明顯不同,可以對實際環(huán)境中的瞬態(tài)沖擊振動加以判別.
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