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基于时域积分的加速度信号处理 被引量:74
1
作者 陈为真 汪秉文 胡晓娅 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-4,共4页
针对实际振动位移难以获取的问题,利用振动位移与加速度信号之间的关系,先对采样后的加速度信号采用时域数值积分,得到含有趋势项的速度信号及位移信号,再采用拟合多项式极值的方法,消除积分过程中产生的趋势项,从而得到更为精确的速度... 针对实际振动位移难以获取的问题,利用振动位移与加速度信号之间的关系,先对采样后的加速度信号采用时域数值积分,得到含有趋势项的速度信号及位移信号,再采用拟合多项式极值的方法,消除积分过程中产生的趋势项,从而得到更为精确的速度和位移信号.算例表明,利用拟合多项式极值消除趋势项的方法,得到的位移时程曲线拟合精度高. 展开更多
关键词 时域积分 加速度 位移 趋势项 拟合多项式
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动位移的加速度精确测量技术研究 被引量:24
2
作者 王建锋 马建 +1 位作者 马荣贵 宋宏勋 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2010年第12期201-202,237,共3页
提出了利用加速度通过频域-时域混合积分法精确测量动位移的方法。此方法克服了传统的时域内两次积分会产生较大累积误差,从而频域内两次积分产生较大低频误差的弊端。实测加速度数据积分结果与位移传感器实测数据的对比表明,采用加速... 提出了利用加速度通过频域-时域混合积分法精确测量动位移的方法。此方法克服了传统的时域内两次积分会产生较大累积误差,从而频域内两次积分产生较大低频误差的弊端。实测加速度数据积分结果与位移传感器实测数据的对比表明,采用加速度的频域-时域混合积分法能够精确测量动位移。 展开更多
关键词 频域-时域混合积分 动位移 时域积分 频域积分 加速度
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基于零初值的测试加速度积分速度与位移的方法 被引量:13
3
作者 林楠 李东升 李宏男 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期602-614,共13页
在地震工程、结构振动控制和结构健康监测等研究领域,结构在振动过程中的位移和速度对科学研究和实际工程应用都具有重要意义.由于技术条件及环境因素限制,测试过程中获得的大多为加速度响应信号,需要通过积分获得速度及位移.但是由于... 在地震工程、结构振动控制和结构健康监测等研究领域,结构在振动过程中的位移和速度对科学研究和实际工程应用都具有重要意义.由于技术条件及环境因素限制,测试过程中获得的大多为加速度响应信号,需要通过积分获得速度及位移.但是由于初始条件的缺失,导致了测试加速度信号在积分速度和位移过程中产生明显的漂移现象.为解决此问题,本文利用结构的振动规律,在稳态振动阶段寻找速度和位移的零点,并以此作为初值进行积分,最后利用趋势项处理去除零点确定误差产生的漂移.本文数值模拟了单自由度体系和多自由度体系在简谐振动和地震动作用下的结构振动响应,并比较了计算值与准确值的最大相对误差;最后,将该方法应用于5条具有代表性的真实地震动记录,与给出的地面速度和位移进行比较,结果显示在极值处的最大相对误差均小于3%,表明该方法具有较高的计算精度和实际应用价值. 展开更多
关键词 加速度积分 速度重构 位移重构 时域积分 零初值
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基于STM32的振动信号采集系统设计 被引量:13
4
作者 于波 韩玉斌 《电子测量技术》 2020年第4期148-152,共5页
针对旋转机械设备设计了一套便捷式振动信号采集系统,利用三轴加速度计ADXL345采集加速度信号,STM32将采集到的数据经过运算在LCD上显示加速度、速度和位移等参数,并经过FFT运算后在LCD上显示频谱,最后对数据进行存储。在STM32上实现了... 针对旋转机械设备设计了一套便捷式振动信号采集系统,利用三轴加速度计ADXL345采集加速度信号,STM32将采集到的数据经过运算在LCD上显示加速度、速度和位移等参数,并经过FFT运算后在LCD上显示频谱,最后对数据进行存储。在STM32上实现了数值积分和最小二乘法,并且可以通过触摸屏对显示内容进行切换。采用时域积分对加速度信号进行积分运算,并利用最小二乘法消去积分过程中产生的趋势项,得到准确的速度和位移数据。通过实际测试,得到加速度、速度和位移的峰值分别为9.990 m/s^2,19.733 mm/s,40.627μm,与加速度校准仪的输出参数一致,实现了振动信号的实时检测功能,由此验证了设计的正确性,实验结果表明该方案符合预期设计要求。 展开更多
关键词 数据采集 STM32 时域积分 最小二乘法 频谱分析
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基于小波去噪振动加速度信号处理及时频域积分方法研究 被引量:10
5
作者 成勋 周铁 +3 位作者 孙侃 杨帆 谢洪德 王顺帆 《电力与能源》 2019年第6期633-637,共5页
使用小波去噪函数对实测加速度信号去噪并去除直流分量处理,利用时域积分法和频域积分法获取速度信号和位移信号,通过比较这两种积分方法在分析振动信号上的优劣,再分析误差来源并给出定量评判指标。通过实例验证了基于最小极大方差阈... 使用小波去噪函数对实测加速度信号去噪并去除直流分量处理,利用时域积分法和频域积分法获取速度信号和位移信号,通过比较这两种积分方法在分析振动信号上的优劣,再分析误差来源并给出定量评判指标。通过实例验证了基于最小极大方差阈值的小波去噪在处理加速度信号时能获得较好的去噪效果;积分后修正的时频域积分法能够较好地克服直流分量和积分趋势项问题,并指出在对振动信号的处理上频域积分比时域积分有更高的准确度和稳定性。 展开更多
关键词 小波去噪 时域积分 频域积分 趋势项
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LabVIEW和MATLAB混合编程的时频域积分方法研究 被引量:10
6
作者 程启清 王建生 王书付 《机械工程与自动化》 2017年第2期69-71,共3页
实际工作中经常采集的是加速度信号,而研究振动最直观的是位移信号。通过LabVIEW和MATLAB混合编程,用LabVIEW采集加速度的信号数据并进行必要的信号处理,再通过MATLAB进行时域积分和频域积分运算,积分成位移信号。
关键词 振动 LabVIEW和MATLAB混合编程 时域积分 频域积分
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基于组合辛普森积分的振动测试时域积分方法 被引量:8
7
作者 许晓红 倪春锋 颜晓青 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期704-709,共6页
针对振动测试的时域积分问题,研究了一种组合辛普森积分方法。该方法将振动测试数据序列分成奇数序列和偶数序列,结合牛顿-莱布尼兹公式和辛普森公式,得出了每个点的积分计算递推公式。奇偶积分序列组合,就可得到整体的积分波形。通过Ma... 针对振动测试的时域积分问题,研究了一种组合辛普森积分方法。该方法将振动测试数据序列分成奇数序列和偶数序列,结合牛顿-莱布尼兹公式和辛普森公式,得出了每个点的积分计算递推公式。奇偶积分序列组合,就可得到整体的积分波形。通过Matlab提供的地震波测试数据,进行了验证实验,证明了算法的有效性;并且该算法具有极高的计算精度,它的截断误差达到了采样步长的4阶无穷小,适于振动测试时域积分应用。 展开更多
关键词 计量学 振动测试 时域积分 辛普森公式 地震波
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EMD与SLS法在爆破振动加速度信号时域积分中的应用 被引量:8
8
作者 陆凡东 方向 +1 位作者 郭涛 陈勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期90-93,101,共5页
实测差异分析表明,速度振幅峰值分布受外界因素影响更具规律性,加速度信号主频分布比速度信号更分散。提出一种加速度信号时域积分算法,先基于经验模态分解法对信号进行趋势项剔除、去均值化和高频降噪,再对存在漂移现象的各固有模态函... 实测差异分析表明,速度振幅峰值分布受外界因素影响更具规律性,加速度信号主频分布比速度信号更分散。提出一种加速度信号时域积分算法,先基于经验模态分解法对信号进行趋势项剔除、去均值化和高频降噪,再对存在漂移现象的各固有模态函数分量时域积分速度分量进行最小二乘法处理。研究表明:各固有模态函数分量在处理过程中应分别对待;为达到较好降噪效果,阈值修正系数k应不断调整;分段最小二乘法对漂移现象的消除能力优于单段最小二乘法和经验模态分解法。最后,通过本文定义的全局参量和局部参量验证算法的优越性。 展开更多
关键词 经验模态分解 分段最小二乘法 时域积分 评价参量
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用于水电站振动信号的积分算法 被引量:7
9
作者 职保平 马震岳 +1 位作者 王溢波 张宏战 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期610-613,665-666,共4页
为解决传统频域积分对非平稳信号处理误差过大问题,根据水轮发电机组振动信号的特点,提出了一种利用EM D的自适应滤波特性对实测加速度信号频域积分方法的修正算法。首先,对振动信号进行频域积分,得到相对应的速度和位移时程数据;然后,... 为解决传统频域积分对非平稳信号处理误差过大问题,根据水轮发电机组振动信号的特点,提出了一种利用EM D的自适应滤波特性对实测加速度信号频域积分方法的修正算法。首先,对振动信号进行频域积分,得到相对应的速度和位移时程数据;然后,利用EM D的自适应的分析能力,将时域数据分解成不同特征时间尺度的固有模态函数,并按环境噪声以及水电站信号的特征频率进行滤波处理。仿真试验表明,在3种方法中,该方法的相对误差最小,相关系数最大。将该方法应用于景洪水电站振动信号处理,积分所得数据符合实际振动状况。结果表明,该方法求速度和位移是可行的,能够对水电站振动信号进行处理。 展开更多
关键词 水轮发电机组 振动信号 时域积分 频域积分 经验模态分解
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基于有效信息重构的故障旋转机械振动加速度信号积分方法 被引量:5
10
作者 朱勇 姜万录 +1 位作者 郑直 胡浩松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第18期2511-2517,共7页
提出一种基于有效信息重构的故障旋转机械振动加速度信号积分方法。该方法首先利用集总经验模态分解(EEMD)对积分信号进行分解,然后将峭度指标、均方差值和奇异值组合成特征向量对分解信号进行有效特征提取,并通过欧氏距离搜索提取分解... 提出一种基于有效信息重构的故障旋转机械振动加速度信号积分方法。该方法首先利用集总经验模态分解(EEMD)对积分信号进行分解,然后将峭度指标、均方差值和奇异值组合成特征向量对分解信号进行有效特征提取,并通过欧氏距离搜索提取分解信号中隐含的有效特征分量,最后通过阈值限定将有效特征分量进行叠加重构得到所需有效积分信号。仿真分析和实测数据结果表明,该方法在去除噪声和保留有效特征信息方面,比传统积分方法具有更高的精度和优越性。 展开更多
关键词 振动加速度 时域积分 频域积分 频域-时域混合积分 有效信息重构
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基于热传导时域积分的井下流量测量方法 被引量:3
11
作者 鲁义攀 魏勇 +2 位作者 陈强 刘国权 刘杰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期106-114,共9页
针对油田低产液生产井流量测量困难的问题,根据多相流体热力学理论,利用整个测量周期内探测器周围流体冲刷引起的热传导效应,提出了一种基于热传导时域积分的井下流量测量方法。首先,采用间歇式恒功率加热的方式,给探测器提供周期性能量... 针对油田低产液生产井流量测量困难的问题,根据多相流体热力学理论,利用整个测量周期内探测器周围流体冲刷引起的热传导效应,提出了一种基于热传导时域积分的井下流量测量方法。首先,采用间歇式恒功率加热的方式,给探测器提供周期性能量;然后,采用积分法计算和分析了探测器内部温度在升温和降温过程中随外界流体流量变化的规律。理论分析与试验结果表明,时域积分面积与流量呈极好的相关性,尤其在低流量条件下具有较高的分辨率,该方法解决了传统涡轮流量计在流量较低情况下因涡轮无法启动导致失去检测能力的问题。基于热传导时域积分的井下流量测量方法,促进了油水两相流检测技术的发展,为低产液井流量测量提供了一种新的技术手段。 展开更多
关键词 低产液井 流量测量 热传导 时域积分 间歇式恒功率
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基于加速度传感器测量高压断路器速度、位移特性的研究 被引量:6
12
作者 马存乐 杨得泉 《电气技术》 2019年第1期58-62,67,共6页
高压断路器测量速度和位移普遍使用直线传感器和旋转传感器,有时候要特别定制一种安装夹具。另外,在处理数据时必须要知道断路器的固有机械特性参数。针对以上两种问题,本文利用加速度与速度、位移之间的关系,先对采样后的加速度信号采... 高压断路器测量速度和位移普遍使用直线传感器和旋转传感器,有时候要特别定制一种安装夹具。另外,在处理数据时必须要知道断路器的固有机械特性参数。针对以上两种问题,本文利用加速度与速度、位移之间的关系,先对采样后的加速度信号采用时域数值积分,得到含有趋势项的速度信号及位移信号,再采用拟合多项式极值的方法,消除积分过程中产生的趋势项,从而得到更为精确的速度和位移信号,有效解决了常用的直线传感器和旋转传感器安装困难的问题。 展开更多
关键词 断路器 机械特性 时域积分 加速度 速度 位移
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基于时域积分的泄漏声波信号增强方法 被引量:6
13
作者 林伟国 王晓东 +2 位作者 吴海燕 牟长丽 陈磊 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期797-804,共8页
在管道泄漏检测中,泄漏信号的信噪比是影响误报和漏报的主要因素。传统的小波去噪和EMD分解方法受小波基选择、分解尺度选择和重构分量选择的影响难以保证稳定、有效的信号增强效果。通过分析动态压力变送器的传递函数,发现动态压力变... 在管道泄漏检测中,泄漏信号的信噪比是影响误报和漏报的主要因素。传统的小波去噪和EMD分解方法受小波基选择、分解尺度选择和重构分量选择的影响难以保证稳定、有效的信号增强效果。通过分析动态压力变送器的传递函数,发现动态压力变送器的输出信号中缺失了反映声波信号低频响应特性的积分项,提出了基于时域积分的、增益可调的泄漏声波信号增强方法,现场实测数据的测试结果表明:基于时域积分的泄漏信号增强方法具有稳定显著的信号增强效果和定位精度,无需复杂的参数寻优,为微小泄漏的检测以及减少误报和漏报提供了有效的技术支持。 展开更多
关键词 泄漏声波信号 时域积分 增益可调 信号增强
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基于时域积分的水平轴风力机风轮噪声预测理论及应用 被引量:3
14
作者 曹人靖 刘霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期738-742,共5页
给出了考虑水平轴风力机风轮厚度噪声与负荷噪声的延迟时形式的时域积分解及其噪声预测理论。基于FfowcsWilliams Hawkings声学方程 ,减少了偏导数项的求解 ,提高了计算速度 ,避免了声学计算中的奇异性问题。对小型水平轴风力机FD2 3 ... 给出了考虑水平轴风力机风轮厚度噪声与负荷噪声的延迟时形式的时域积分解及其噪声预测理论。基于FfowcsWilliams Hawkings声学方程 ,减少了偏导数项的求解 ,提高了计算速度 ,避免了声学计算中的奇异性问题。对小型水平轴风力机FD2 3 0 0在 3个方向的辐射噪声进行了预测 ,得到了声场各种源成分的噪声的分布与指向性规律。计算结果表明 :在风轮的旋转平面 ,具有最大的总噪声级的指向性 ,负荷噪声在旋转平面以及风力机下游起着主导作用。对于 60 0kW大型水平轴风力机进行了局部区域的噪声现场测量 ,并且与预测值进行了对比。结果表明 :模型的预测结果与测试数据比较符合 ,且变化趋势一致 ,在整个测量区域 ,预测值比测量值低 ,这是由于计算模型只考虑到风力机叶片的负荷噪声与厚度噪声 ,对于实际运行的风力机来说 ,其辐射的总噪声除了与叶片的负荷、厚度有关 ,还与非定常来流、叶片本身的非定常性和气流粘性有关。若以该文建立的模型进一步考虑风力机的非定常性和粘性效应 ,将提高其预测准确性 。 展开更多
关键词 风轮 水平轴风力机 噪声预测 时域积分 风力发电机
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基于时域积分的温差流量传感器仿真与试验
15
作者 冯爽 魏勇 +4 位作者 杜雪梅 李冰 刘杰 陈强 林斯 《石油机械》 北大核心 2024年第4期110-119,共10页
目前对于温差流量传感器的研究处于摸索阶段,传感器温度场与流量关系不明确,开展传感器的模拟仿真和试验有助于进一步提高传感器的分辨率和稳定性。为此,通过COMSOL仿真软件对测速传感器温度场进行了仿真分析和试验研究,探究了流量和持... 目前对于温差流量传感器的研究处于摸索阶段,传感器温度场与流量关系不明确,开展传感器的模拟仿真和试验有助于进一步提高传感器的分辨率和稳定性。为此,通过COMSOL仿真软件对测速传感器温度场进行了仿真分析和试验研究,探究了流量和持水率对测速传感器温度场的影响规律,明确了流量和持水率与时域积分结果的关系。试验结果表明:流量和持水率与积分结果均呈单调递减关系,与仿真结果一致,且在流量0~30 m^(3)/d,持水率0~100%的条件下,测速传感器的分辨率达到了1 m^(3)/d。所得结论可为温差流量检测方法的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 低产液油井 温差流量传感器 时域积分 流量检测 测速传感器仿真 持水率
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基于时频域的振动加速度信号积分算法 被引量:4
16
作者 郭政彤 候嫣茹 +3 位作者 章艺 濮陈杰 俞炅旻 符栋梁 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第7期14-20,29,共8页
利用传感器对舰船设备进行检测时,通常利用加速度信号1次积分及2次积分得到速度信号及位移信号,由于各种噪声的干扰,使得加速度信号积分后存在较严重的漂移。文章中针对该问题,对工程加速度信号进行滤波、去直流、去趋势处理后,分别测... 利用传感器对舰船设备进行检测时,通常利用加速度信号1次积分及2次积分得到速度信号及位移信号,由于各种噪声的干扰,使得加速度信号积分后存在较严重的漂移。文章中针对该问题,对工程加速度信号进行滤波、去直流、去趋势处理后,分别测试了时域梯形积分、时域辛普森积分和频域积分多种积分方法,并通过仿真和实例对上述积分方法进行对比研究,最终得到了不同积分方法的优缺点。 展开更多
关键词 振动加速度 时域积分 频域积分 信号处理
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基于基线偏移的加速度积分速度与位移的方法 被引量:3
17
作者 郑高铭 焦新泉 贾兴中 《电测与仪表》 北大核心 2021年第9期142-146,共5页
针对航天试验过程中,箱体动态振动位移及永久位移测量的问题,通过对比传统的频域二次积分、时域二次积分、频域—时域混合积分和wang-zhou法,提出了基于时域积分的数据分段法,将数据分为三段,根据每一段物体振动情况对数据进行不同的处... 针对航天试验过程中,箱体动态振动位移及永久位移测量的问题,通过对比传统的频域二次积分、时域二次积分、频域—时域混合积分和wang-zhou法,提出了基于时域积分的数据分段法,将数据分为三段,根据每一段物体振动情况对数据进行不同的处理,最终利用时域积分得到位移曲线。通过对两组数据的处理与标准位移计实测数据对比,位移曲线最大峰值误差低于20%,永久位移误差低于8%,实验结果表明利用数据分段法能较好地反映箱体真实振动位移趋势。 展开更多
关键词 计量学 振动位移 永久位移 分段法 时域积分 频域积分 时域混合积分 基线偏移
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基于轨道车辆轴箱加速度的动态轨道不平顺分析 被引量:4
18
作者 厉鑫波 周劲松 +1 位作者 邓辰鑫 孙煜 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第1期127-133,共7页
提出了一种基于加速度积分算法的动态轨道不平顺计算方法,通过剔除趋势项,选择合理的采样比,提高加速度数据对位移的预测精度。建立了引入轨道不平顺的单轮轨模型,由此得出的一系簧下质量的加速度响应能够反映动态轨道不平顺。以某运营... 提出了一种基于加速度积分算法的动态轨道不平顺计算方法,通过剔除趋势项,选择合理的采样比,提高加速度数据对位移的预测精度。建立了引入轨道不平顺的单轮轨模型,由此得出的一系簧下质量的加速度响应能够反映动态轨道不平顺。以某运营线的地铁车辆作为研究对象,排查了其车轮踏面情况对轴箱振动的影响,对不同线路上的轴箱加速度数据进行动态轨道不平顺预测和对比,并计算不同线路上的车辆平稳性指标。研究结果表明,轨道车辆轴箱加速度响应可以准确反映轨道不平顺特征。故基于轴箱加速度的动态不平顺计算方法能为高密度线路的日常养护工作提供科学依据,同时建议地铁车辆动力学仿真采用美国五级谱。 展开更多
关键词 轨道车辆 动态轨道不平顺 时域积分 轨道谱
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基于经验模态分解及时域积分的轨道高低不平顺获得方法 被引量:5
19
作者 陈道云 孙守光 李强 《铁道机车车辆》 2015年第5期9-14,共6页
分析了信号中的趋势项产生原因,并推导了时域积分过程中趋势项的产生过程;利用经验模态分解的方法提取并去除了实测列车轴箱垂向加速度信号的趋势项,然后对去趋势项的加速度信号在时域内连续两次积分得到轨道高低不平顺数据;分别用经验... 分析了信号中的趋势项产生原因,并推导了时域积分过程中趋势项的产生过程;利用经验模态分解的方法提取并去除了实测列车轴箱垂向加速度信号的趋势项,然后对去趋势项的加速度信号在时域内连续两次积分得到轨道高低不平顺数据;分别用经验模态分解法和最小二乘法去除了积分过程中产生的趋势项,并将两种方法的处理结果进行了对比分析。分析结果表明,利用最小二乘法去除信号及积分过程中产生的趋势项存在较大的计算误差,而利用经验模态分解的方法则可以有效去除信号及积分过程产生的趋势项,从而得到轨道高低不平顺数据。 展开更多
关键词 加速度 经验模态分解 最小二乘法原理 趋势项 时域积分 轨道高低不平顺
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基于斩波时域积分射频导纳物位仪研究与设计 被引量:5
20
作者 刘虎 赵建洋 周蕾 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第9期1005-1012,共8页
电容式物位仪测量粘稠导电物位时,挂料产生的信号相位滞后真实信号相位π/4,对仪表测量精度有很大的影响.分析了电极挂料等效电路及其影响,研究了信号波形特点,提出在3π/4~7π/4处对测量信号进行斩波时域积分,可有效抵消挂料虚假信号... 电容式物位仪测量粘稠导电物位时,挂料产生的信号相位滞后真实信号相位π/4,对仪表测量精度有很大的影响.分析了电极挂料等效电路及其影响,研究了信号波形特点,提出在3π/4~7π/4处对测量信号进行斩波时域积分,可有效抵消挂料虚假信号对测量精度的影响,提高信噪比.设计了本安型二线制射频导纳物位仪,给出了硬件原理图及关键点信号波形图,建立了测试环境,使用标准云母电容对仪表进行标定,对数据进行线性拟合,以水为介质检验仪表的测量精度,实验证明仪表达到0.2级高精度设计要求. 展开更多
关键词 斩波 时域积分 射频导纳 物位仪
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