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綜合國(guó)內(nèi)外研究狀況, 壓縮空氣流量計(jì)研究的發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下方面。
1.先進(jìn)的傳感器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)更加先進(jìn)的傳感器.探頭電容極板的基體在高溫下成型, 增強(qiáng)抗高溫特性, 使核心部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可靠性更高.采用現(xiàn)代流場(chǎng)分析技術(shù), 對(duì)傳感器的具體結(jié)構(gòu)以及安裝位置進(jìn)一步改進(jìn), 增強(qiáng)抗振性能, 可以消除各個(gè)方向的振動(dòng)干擾, 穩(wěn)定漩渦, 使壓縮空氣流量計(jì)在小流量情況下的抗干擾能力更強(qiáng), 時(shí)域波形毛刺更少, 頻域波形更加穩(wěn)定.通頻帶能自動(dòng)跟蹤, 無(wú)須電位器或撥動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)整頻帶和靈敏度, 無(wú)零漂移, 量程自由設(shè)定, 真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)免調(diào)試。
2.先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)
采用全數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)總線的智能壓縮空氣流量計(jì).目前, 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是智能儀表的研究熱點(diǎn).可以考慮實(shí)際需求, 增加HART總線硬件接口, 該模塊采用抗干擾能力強(qiáng), 通信速率高, 傳送數(shù)據(jù)精度高的電路來(lái)完成數(shù)據(jù)傳送, 它既有RS-485 總線通信的抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn), 又具有輸出信號(hào)為二線制4 ～20 mA的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 依照相應(yīng)的通訊協(xié)議, 完成HART協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的軟件設(shè)計(jì), 實(shí)現(xiàn)HART總線通信功能。
3.先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法的設(shè)計(jì)
應(yīng)用更加先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法, 能更好地解決干擾問(wèn)題, 提高流量測(cè)量精度, 進(jìn)一步提高分辨率.干擾信號(hào)與渦街信號(hào)在同一頻段的情況已有研究, 當(dāng)兩種信號(hào)的頻率在同一頻段且頻率非?？拷鼤r(shí), 研究如何分辨這兩種信號(hào), 及如何消除噪聲信號(hào)的頻譜對(duì)渦街信號(hào)頻譜的干涉等.研究信號(hào)的分析方法時(shí), 若所選用幅頻特性的過(guò)渡帶不夠陡, 則使得它分頻特性不好, 會(huì)造成頻率分辨率不夠高.同時(shí),靠近渦街頻率的諧波不易濾干凈, 將會(huì)影響測(cè)量精度, 因此還需要研究函數(shù)的選取、分級(jí), 濾波器的幅頻特性和中心頻率的調(diào)整, 采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)如何確定, 以及在軟件編程中如何優(yōu)化算法, 使計(jì)算量少、內(nèi)存占用量少和運(yùn)算誤差小, 以保證體積小、實(shí)時(shí)性好和計(jì)算精度高等問(wèn)題.研究強(qiáng)干擾噪聲是以建立
某種噪聲的模板為基礎(chǔ), 考慮建立一種通用的模板, 真正解決強(qiáng)干擾下渦街信號(hào)和噪聲的判別、分離及提取問(wèn)題, 在傳感器條件一定的情況下, 考慮利用信號(hào)處理技術(shù)擴(kuò)大量程比, 提高小流量測(cè)量精度, 全面、深入地研究流場(chǎng)噪聲以及它們對(duì)渦街信號(hào)影響等。
壓縮空氣流量計(jì)在流量測(cè)量中應(yīng)用非常廣泛, 壓縮空氣流量計(jì)具有抗振性好、溫度適應(yīng)能力強(qiáng)、通用性好等特點(diǎn).通過(guò)對(duì)壓縮空氣流量計(jì)測(cè)量原理和系統(tǒng)組成的理解、信號(hào)處理方法的比較及對(duì)該流量計(jì)研制的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的分析, 可以對(duì)壓縮空氣流量計(jì)有很清楚的認(rèn)識(shí), 有助于對(duì)壓縮空氣流量計(jì)的設(shè)計(jì)與研究。