科氏流量计信号处理系统的研究与实现

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1、北京交通大学硕士学位论文科氏流量计信号处理系统的研究与实现姓名：陈林森申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：张仲义20061201jE塞变煎盔堂亟±堂焦i佥塞虫塞撞翌中文摘要摘要：在工业生产过程中，流量是需要经常测量和控制的参数之一。基于科里奥利力的科氏流量计(corioilsMassF10wmeter，以下简称CMF)是一种先进的直接式质量流量计。科氏流量计由一次仪表和二次仪表组成，一次仪表部分包括振动管、激振器和传感器等：二次仪表的任务是对传感器的输出信号进行处理，通过测量其相位差的大小来计算流量。由于cM

2、F其优良的性能，己经在很多行业获得了广泛应用。因此研究和开发cMF具有很大的现实意义。本课题的目标是研发出性能和精度达到国内一流水平的数字化科氏流量计。本文主要研究二次仪表的信号处理问题，即科氏流量计信号处理系统的研究与实现，并开发出了一套信号处理电路的原理电路系统和相应的处理软件。论文首先介绍了选题的背景与研究的意义，阐述了cMF在国内外的发展和现状概况，指出了本文研究的内容、创新点和研究方法。其次，建立了信号处理系统模型，探讨了相位差处理原理和技术，并改进了相位差处理的相关技术。最后，介绍了研制的CMF原理电路

3、的构成和系统软件的设计。在硬件部分，本文采用了脉冲计数方法检测相差；在软件部分，采用c5l编写单片机软件，用Vc设计了上位机软件。本文还探讨在流量计中通用串行总线接口uSB使用。在论文最后，作者提出了下一步开发cMF的一些建议和展望。关键词：科氏流量计，一次仪表，二次仪表，测频测相，USB韭立交通太堂亟±堂位i金室△旦婴鲤ABSTRACTABSTRACT．FlowisanimponaIltfactorwhichneeds丘equemlymeaSll血塔aIldcontmIIiIlgintheprocessofind

4、llS仃ialproduce．TheCo—01isMassFlowmeter(CMF)isa虹ndofadvanceddirectmeaSurenlentflowmeterbaSedontheefrectofCoriolisact．CMFiscomposedoffhstde、riceandsecondaUde“ce．Firstde、，iceincIudes“bratingtLlbe’exciterandsellSor．Secondaryde“ceistodealwitllsi印alsf抽mthesensors，wh

5、ichisusedtodetectthevibrationoftIlenJbe．Wimit．sexcdlentpe墒衄ance'itisveryat仃activetoresearchanddeveIopCMF．ThepufposeofourresearchistodeVelopanewkindofdigitalcMFwithhi曲predsion锄demcieIltinourcolultry．Inthispaper，weput锄phasisonsi印alsprocessingofsecon出fyde“ccorsig

6、nalsprocessillgsyStenlreSearchcdandimplemen锄．Thismesispresentssomenewmemodstoimprovemeasur锄entprecision．AndonthisconditioIl’wedevel叩apmtotypeofCMF’scirclli时a11ddesi趴t11esoflware．Thist11esisfirstlyintroducesthebackgroundoftllethesisa11dthemeallingofresearched，a

7、11alyzesthedomesticandoVerseasofsitIlatioIlsofresearchandproductionofCMF，po觚out山emaincontext，tIleiIlIlovationpoiIltsaIldresearchedmethodoftllispaper．TheIl，setsupsi印alsprocessingmodel，pmbesintomeprocessingofphasedif碗enceoftllecMF，improVesonbasictechniqueofmeaSu

8、r锄e11tofphasediH．盯ence．Atlast，pres饥ttIle行锄eworkofCMFh盯dwarccircuitryandthedes啦ofsyst锄soRware．Inhardwaresyst锄dcsi印，thispaperuseimpulsecountingmethodtodetectt11ephaSedifI矗eIlceofmeCM