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直管式科氏质量流量计对脉动流响应的研究被引量：2: 2003年; 弹性测量管的振动特性决定了科氏质量流量计的测量精度 .以直管科氏质量流量计为例 ,初步分析研究了流体脉动对其测量管振动特性的影响 .建立了被测流体脉动时测量管振动的数学模型 ;采用Galerkin法对模型进行了处理 ,将模型转化为受外激励和参数激励联合作用的有耦合多自由度振动问题 ;用多尺度法对其进行了分析 ,给出了脉动流作用下科氏质量流量计测量管振动的主要频率成分 ,揭示了脉动流作用的机理 .所得到的大部分结论与有关文献的实验结果吻合 .; 樊尚春宋明刚; 关键词：质量流量计脉动流

Coriolis质量流量传感器内部耦合振动: 2006年; 谐振式科里奥利质量流量计(CMF),依靠测量管路工作在谐振状态产生的科氏力效应实现流体流量的测量.实际的谐振式科里奥利质量流量计工作过程中,普遍存在传感器的外部和内部耦合振动现象,直接影响流量计的稳定性和测量精度.对传感器的外部耦合振动问题,通过增加测量管路直管段、增强传感器固定刚度等措施已得到较好解决;传感器内部耦合振动问题目前尚无完善的理论指导和技术解决方案.结合CMF传感器的工作机理,利用激光测振仪对存在内部耦合振动问题和无内部耦合振动问题的CMF对比测试,进一步证实了传感器内部耦合振动对测量精度的影响,揭示了内部耦合振动对测量管振动的影响相当于在测量管的主振动上叠加了一个附加分量,导致测量管上的2个拾振点产生附加的振动相位差,并且对于一个特定的传感器,该附加分量的量值基本固定,而科氏力对测量管振动的作用随被测流量的增加而增强,故随着被测流量的增加,耦合振动的影响相对减小,引起的流量测量误差随之减小.; 郑德智樊尚春; 关键词：谐振流量计振动

新型数字-频率变换在科氏质量流量计中的应用被引量：2: 2006年; 对新型全数字式科氏质量流量计频率输出信号采用数字—频率转换D/F(Digital to Frequency Conversion)方法实现.利用晶振和现场可编程门阵列FPGA(Field Program-mable Gate Arrays)与数字信号运算处理单元DSP(Digital Signal Processing)配合实现频率量输出,有效避免了传统的模拟式科氏质量流量计的电压—频率V/F(Voltage to Frequency Conversion)转换方法中存在的精度不高、温漂以及电路复杂等问题,而且也消除了由于频率刷新造成的输出频率非整周期对输出结果的影响.实验表明,该数字—频率转换方法具有较高的转换精度,实现了输出频率的整周期刷新,不存在V/F转换电路的温漂等问题.该电路简单,与数字电路实现无缝接口,对于数字系统的频率输出设计具有较高的参考价值.; 郑德智樊尚春邢维巍; 关键词：数字信号处理现场可编程门阵列流量计数字电路

科氏质量流量计数字闭环系统的设计与实现被引量：7: 2006年; 提出并实现了一种科氏质量流量计的新型数字闭环系统。其闭环幅度控制基于数字信号处理方法和数字控制律,改善了系统的动态品质、稳态精度和抗干扰能力;系统设计综合了模拟技术和数字技术优势,降低了硬件成本和算法复杂度。; 邢维巍樊尚春郑德智; 关键词：科氏质量流量计闭环系统自动增益控制数字控制

科氏质量流量计的若干干扰因素及其抑止被引量：6: 2004年; 分析了对谐振式科氏质量流量传感器工作稳定性和可靠性影响较大的四种干扰因素 :内部耦合振动、非线性振动、流体脉动和安装应力的影响途径 ;给出了改善或抑止这些干扰因素影响的思路与措施。初步试验研究表明 :得到的研究结果与提出的技术措施具有较好实用效果。; 樊尚春; 关键词：科氏质量流量计流体脉动应力传感器

数字科氏质量流量计闭环系统及信号解算被引量：5: 2005年; 在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处理;利用信号处理方法对信号进行实时滤波处理并精确计算两路信号的相位差,进而解算出流体的质量流量和密度,辅以单片机和现场可编程器件(FPGA,FieldProgrammableGateArray)实现系统的控制、显示与通讯;提出谐振电路的数字式闭环设计新思想,利用数字电路及其信号处理方法实现传统的闭环增益控制(AGC,AutoGainControl).实验结果表明:该系统有效提高了测量系统的零点稳定性和测量精度.; 郑德智樊尚春邢维巍; 关键词：模拟数字转换数字信号处理现场可编程器件流量计谐振系统

科氏质量流量计相位差检测新方法被引量：26: 2005年; 基于科氏质量流量计的工作机理和实际工作情况下的信号频谱分析,提出了切实可行的相位差检测新方法。设计了改进的FIR数字滤波器,实现了对原始输出信号的实时滤波处理,有效地抑制了噪声的干扰,为科氏质量流量计的高精度测量提供了保证。同时该新方法提高了系统的动态品质。实验结果表明,所提出的方法和设计的信号处理系统具有实用价值。; 郑德智樊尚春邢维巍; 关键词：科氏质量流量计 FIR数字滤波器信号频谱分析信号处理系统滤波处理动态品质

科氏质量流量计的非线性影响机理分析与抑制被引量：2: 2005年; 基于工作原理,分析了谐振式科氏质量流量传感器的非线性干扰形成的机制以及对传感器的影响;提出了解决非线性影响的措施;初步的实验研究结果表明所提出的技术措施具有较好实用效果,对提高该传感器的性能有重要意义。; 樊尚春张轩张庆荣邢维巍郑德智; 关键词：科氏质量流量计

DSP在科氏质量流量计中的应用被引量：6: 2004年; 介绍了将DSP用于科氏质量流量计信号处理、解算的全新的设计思路。利用高速并行A/D将信号完整取样 ,借助DSP芯片的较强运算能力对信号进行深入地分析与处理 ,精确计算两路信号的相位差 ,进而解算出流体的质量流量和密度 ,辅以单片机实现系统的控制与显示。文中给出了系统的硬件电路结构和关键软件的设计流程。实验结果表明 :该系统有效提高了系统的零点稳定性和测量精度 ,缩短了系统的响应时间。; 郑德智樊尚春; 关键词：DSP 科氏质量流量计信号处理

科氏质量流量计信号分析与处理被引量：5: 2008年; 对科氏质量流量计输出信号进行频谱分析,证实传感器的输出信号中不仅存在固有频率和白噪声,而且存在固有频率的倍频信号。目前信号检测多数采用模拟电路对信号进行滤波和过零点进行检测,将传感器输出的两路正弦信号转换为两路方波信号,利用两路方波信号的上升沿或者下降沿触发计数电路,进而得到两路信号的相位差和频率信息。利用数学工具对这种检测方法进行仿真计算,验证传感器倍频信号对测量结果的影响,因此提出一种数字滤波和检测方法。仿真和实验结果均表明,在信号分析基础上提出的检测方法,有效保证了科氏质量流量计的测量精度。; 郑德智张欲晓樊尚春; 关键词：传感器流量计信号处理频谱分析

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国家自然科学基金(60274039)

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