流量计输出信号的智能化网络整形识别技术.pdf

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1、2011年仪表技术与传感器2011第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5流量计输出信号的智能化网络整形识别技术王新晴，王东，梁升，钱淑华，张蕉蕉(解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京210007)摘要：流量计在使用过程中由于受到噪声、电磁脉冲等因素的干扰，在使用时常会出现仪表显示不稳、显示数字失真等现象，有时会严重影响计量精度。文中深入分析了相关信号调理模块与软件滤波方法对该类信号处理过程中所存在的缺陷，结合神经网络等方法提出了一种流量计输出信号智能化整形识别技术，并结合实际信号对该方法进行了检验。结果表明，该方法能有效克服传统方法存在的缺陷，为流量计

2、输出信号的整形与识别分析开辟了一条有效的途径。关键词：BP神经网络；流量计；整形；识别中图分类号：TH814文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)03—0033—03TechnologyofPulse-ShapingandRecognitionBasedonIntelligentNetworkforOutputSignalofFlowMeterWANGXin—qing，WANGDong，LIANGSheng，QIANShu—hua，ZHANGJiao-jiao(EngineeringInstituteofCorpsofEngineers，PLAUniversityofS

3、cienceandTechnology，Nanjing210007，China)Abstract：Theoutputsignaloftheflowmetermayoftenshowinstabilityanddistortionwheninterferedbythenoise，electro-magneticpulsesandotherfactors．Sometimesthecomputationprecisionisoftenaffectedseriously．Theintelligentpulse—shapingandrecognitiontechnologycombinedwit

4、htheneuralnetworkfortheoutputsignalofflowmeterwasusedbasedontheanalysisofthe^／幽defectsofthetraditionalmethods，suchasthesignalconditioningmoduleandsoftwarefilter．Themethodwastestedwiththeactual56signa1．Resultsshowthatthismethodcanovercomethedefectsofthetraditionalones，andprovideaveryeffe一ctiveapp

5、roachforthepulse—shapingandrecognitionoftheoutputsignaloftheflowmeter．㈧===一Keywords：BPneutralnetwork；flowmeter；pulse—shaping；recognition0引言所示。图1、图2采样频率为10000Hz，采样点数为l000点；图随着经济和科学技术的迅速发展，流量计量日益受到重3采样频率为10000Hz，点数2500点。视，流量仪表随之迅速发展起来。为满足不同种类流体特性，15U—一—不同流动状态下的流量计量问题，近30年来，先后研制出并投10入使用的流量计有速度式流量计、

6、动量式流量计、电磁流量计、超声波流量计等几十种新型流量计。涡轮流量传感器和显示仪表组成的涡轮流量计以良好的重复性，宽广的线性工作区和高精度而受到用户的欢迎。基本原理是利用安装在流体通道上的流量传感器，把与流体流量2004006008001000成正比的转速信号转换成对应的电脉冲信号，该信号经放大、点数Ⅳ滤波、整形后，送入LCD显示电路显示。流体体积流量：图1噪声信号Q=f／K式中厂为电信号的频率；K为常数，亦称为仪表系数。流量计显示准确性和设备使用安全、可靠性等息息相关。然而现实中常会出现仪表显示不稳、显示数字跳变的现象。一方面是由于设备在加工、制造过程中的缺陷造成的，大部分原因是传感

7、器测得的信号在传输过程中会受到电源噪声、信号传输线以及脉冲等干扰，从而使输入信号出现一些无规则的颤动，这就会导致仪表显示不稳或者无规则跳变。其中重要的一点是大部分信号是脉冲输出型和频率输出型信号，流量的变化2004006008001000对应的是方波的变频调制，典型的畸形频率信号如图1～图3点数Ⅳ图2畸形频率信号一收稿日期：2010—09—25收修改稿日期：2011—03—11InstrumentTechniqueandSensorMav．20