[发明专利]一种频率方差计算与幅值运算相结合的涡街流量计抗管道振动方法与系统

摘要

本发明涉及流量检测领域，为针对单传感结构的一种频率方差计算与幅值运算相结合的涡街流量计抗管道振动方法与系统。涡街流量传感器的输出信号中，流量信号的频率方差较大，管振动的频率方差较小。但是，当信噪比差时，会出现频率方差大于流量频率方差的振动谐波。当流量信号和管道振动频率相同时，信号的幅值会间歇性地突然增大或减小，导致测量出错。所以，通过对涡街流量传感器的输出信号进行频谱分析，然后，进行频谱峰值的频率方差的计算，同时，对频谱峰值的幅值进行运算，排除振动谐波干扰，解决同频信号测量出错的问题，即采用频率方差计算结合频谱幅值运算的方法提取涡街流量频率，有效地提高涡街流量计的抗管道振动的性能。

主权项

1.一种频率方差计算与幅值运算相结合的涡街流量计抗管道振动方法与系统，包含电源管理电路、电流输出电路、脉冲输出电路、看门狗、复位电路、欠压检测、FRAM(铁电存储器)电路、键盘输入、液晶显示、通信电路、信号调理电路、MSP430F5418单片机和频率方差计算与幅值运算相结合的涡街流量计抗管道振动算法软件，其特征在于：对涡街流量传感器的输出信号进行频谱分析，然后提取频率和幅值同时大于截止频率和动态截止幅值的频谱峰值为实际峰值；在确定频谱中的实际峰值后，先计算实际峰值的频率方差，利用流量信号和振动噪声干扰的频率方差的差异提取涡街流量频率，但是，当涡街流量传感器受到振动干扰时，涡街流量传感器的输出信号中还会存在振动谐波，特别地，当涡街流量传感器的输出信号的频谱中频谱峰值的频率较小时，信噪比差，会出现频率方差大于流量频率方差的振动谐波；同时，对于流量和振动的频率相同的工况，由于流量和振动信号的相位不完全相同，输出信号的幅值会间歇性地突然增大或突然减小，这样在信号幅值突然衰减的数据段，会导致频谱中的实际峰值个数为0，造成测量出错；因此，还需要对频谱峰值的频谱幅值进行运算，即将频率方差计算与幅值运算相结合，提取涡街流量频率，消除振动谐波干扰和同频信号出现衰减导致的测量错误，准确提取涡街流量频率。