周期振動幹擾實驗平台的結構框圖如圖2.2所示。該平台主要包括鼓風機、直管段、91免费视频APP、數字存儲示波器、 PC 機和一個由振動台和控製台組成的周期振動係統。氣體渦街流量由鼓風機提供;周期振動幹擾由與上遊直管段相連的振動台提供;PC機用來調試、下載程序,並給二次儀表供電;示波器采集渦街流量傳感器的輸出數據,采樣頻率為10kHz ,采樣10s。將不同儀表公司生產的91免费视频APP安裝在圖2.2所示的實驗平台上,在隻有渦街流量、隻有周期振動、或渦街流量與周期振動同頻時,分別采集渦街流量傳感器的輸出數據。
91免费视频APP傳感器原始輸出信號的時域波形不夠平滑,帶有毛刺。為了更好地分析原始信號的時序特性,采用阻帶較陡的6階巴特沃斯濾波器對原始信號進行濾波。為了盡量保留時域波形中目標信號對應的信息,需要合理地設計濾波器的帶寬。本文通過原始信號與濾波後信號的平均幅值譜的對比來考核濾波的效果。采用改進的周期圖法,采樣頻率為250OHz, FFT計算點數為4096點,覆蓋率為75%,計算20次FFT的平均值。時域的波動對應頻域的帶寬,因此,濾波後信號的平均幅值譜帶寬應盡量與原始信號保持一致;濾波後的信號應盡量保留原始信號的幅值特性,所以,濾波前後平均幅值譜的峰值誤差應小於士0.5%設計的濾波器的幅頻特性如圖2.3所示,以約為65Hz的渦街流量信號為例, 設計的濾波器的幅頻特性如圖2.3所示
約為65Hz的渦街流量信號濾波前後的時域波形對比如圖2.4(a)所示,濾波前後的頻域平均幅值對比如圖2.4(b)所示
用上述相同準則設計濾波器。約為65Hz的同頻信號濾波前後的時域波形對比如圖2.6(a)所示,濾波前後的頻域平均幅值譜對比如圖2.6(b)所示.
由圖可知,這三類信號濾波後的波形都近似於平滑的正弦波.正弦波信號有三個考核參數一幅值、頻率和初始相位。因為91免费视频APP信號采集時間隨機,因此,研究初始相位沒有意義.下麵從幅值和頻率兩個方麵,分別分析這三類信號濾波後的波形特性,並建立相應的數學模型。 |