摘要(yào): 渦街流量(liàng)計 具有儀(yi)表系數與(yǔ)介質無關(guan)的特性,可(ke)以使用常(cháng)溫⭐水介質(zhi)下👅的标定(ding)公式,正确(que)測量氫/氧(yang)火箭發動(dong)機試驗中(zhong)的❄️流量參(cān)數。研究了(le)低溫渦街(jie)流量計 的(de)關鍵技術(shu)，包括:低溫(wēn)壓電陶瓷(cí)材料特性(xìng)、低溫渦街(jiē)信号檢測(ce)、低溫渦街(jie)信号調理(lǐ)技術以及(ji)低溫渦街(jie)信号的DSP技(ji)術。最後推(tui)出低溫渦(wō)街流量計(jì)樣機,對樣(yàng)機進行了(le)常溫水介(jie)‼️質的标定(dìng)，綜合精度(du)達到0.5級🤩。在(zài)某型号氫(qing)/氧火箭發(fa)動機試驗(yan)系統上,以(yi)分節式🎯液(yè)面計爲标(biāo)🐇準，對低溫(wēn)渦😍街流量(liàng)計樣機進(jìn)行了液🔞氮(dan)介質的比(bi)對試驗,其(qi)偏差爲☁️0.65%,精(jing)度優于 渦(wo)輪流量計(jì) 。
引言
　　 在目(mu)前的氫/氧(yǎng)火箭發動(dòng)機和液氧(yǎng)/煤油火箭(jiàn)發動機❄️試(shi)驗系統中(zhong),低溫推進(jìn)劑的流量(liang)測量主要(yao)采用渦輪(lun)流量計測(cè)量瞬時流(liu)量,用分節(jiē)式電容液(yè)面計測量(liang)穩♊态流量(liàng)。然而，渦輪(lun)流量計用(yong)水👅進行标(biao)定在液氫(qīng)、液氧🤩下使(shi)用時誤差(cha)較大,分節(jiē)式電容液(yè)面計🏃‍♀️無法(fa)測量瞬時(shí)流量且成(cheng)本昂貴。因(yīn)此,随着航(hang)天技術的(de)發展,特别(bie)是大推力(li)氫氧(液氧(yǎng)/煤油)火箭(jian)發動機的(de)發展,必.須(xū)尋🚶找一種(zhǒng)儀表系數(shu)與介質無(wú)關、成本低(dī)、精度高的(de)瞬時⛹🏻‍♀️低溫(wen)流量測量(liang)裝🌈置🔱,而渦(wo)街流量計(ji)正是理想(xiǎng)的選擇。
　　根(gen)據渦街流(liu)量計的工(gōng)作原理,在(zai)一定雷諾(nuo)數範圍内(nei)☔,其❗輸出的(de)🤩頻率信号(hào)不受比如(ru)流體組分(fèn),密度、壓力(lì)、溫度的影(yǐng)響”，即儀其(qí)表系數隻(zhī)與漩渦發(fā)生體及管(guǎn)道的幾何(he)尺寸有關(guān)。因此,隻需(xu)在一種典(dian)型介質中(zhōng)标定即可(ke)适用于各(ge)種介質,即(ji)當用于低(di)溫測量時(shí),不進行低(dī)溫介質标(biāo)定而用常(chang)溫水标定(dìng)即可達到(dào)一-定的精(jing)度。
　　目前,常(cháng)溫下的渦(wo)街流量計(jì)技術已相(xiang)當成熟,形(xíng)成了系列(liè)🈲産品,用于(yú)各種工業(ye)領域。國内(nei)外都有相(xiang)當數量的(de)公🈲司生産(chan)此類産品(pǐn)。但用于低(di)溫特别是(shì)超㊙️低溫流(liu)體測量的(de)渦街流量(liàng)計國内尚(shang)無産品和(hé)文獻報導(dao),國外已開(kāi)展研究并(bìng)有少量文(wén)獻報導,還(hái)沒有成熟(shú)的産品推(tuī)向市場。
　　通(tōng)過理論分(fèn)析和試驗(yan)研究表明(ming),超低溫下(xià)渦街流量(liàng)計的💰難點(dian)♉在于信号(hao)檢測器靈(líng)敏度低,信(xin)噪弱。通🌈過(guo)對壓電材(cai)料低溫特(te)性、檢測器(qi)結構優化(huà)、弱信号提(ti)取等技術(shu)的研究，用(yòng)于超低溫(wen)流體測量(liang)的精度高(gāo)渦街流量(liàng)測量裝置(zhì)樣機,爲運(yùn)載火箭發(fa)動機地面(miàn)試驗低溫(wen)流量測量(liàng)提供性能(néng)好、可靠性(xing)高、而又價(jià)格便宜的(de)測量手段(duàn)。
2渦街流量(liàng)計的結構(gou)和工作原(yuan)理
　　一般的(de)渦街流量(liàng)計由流量(liàng)計殼體、漩(xuan)渦發生體(ti)、信号‼️檢測(cè)器、信号變(biàn)換器和二(er)次儀表組(zu)成,如圖1所(suo)示。
 
　　漩渦(wō)發生體用(yòng)于産生穩(wen)定的漩渦(wō),一般采用(yòng)三角柱⛷️體(tǐ)㊙️,因爲🛀🏻三角(jiao)柱漩渦發(fa)生體是一(yī)種綜合性(xìng)能比較優(yōu)良的旋渦(wo)發生體,均(jun1)勻而嚴密(mi)的分離機(ji)制,減㊙️小了(le)流.體的其(qi)他擾動㊙️和(he)噪聲,使渦(wo)街✌️信号既(ji)強烈又穩(wěn)定,便于檢(jian)測,合理設(she)計尺🍓寸可(kě)以得到高(gāo)穩定性的(de)渦街和🔴量(liang)程比。正是(shì)❓這個原因(yīn),三角柱漩(xuan)渦發生體(tǐ)是目前應(ying)用最廣泛(fàn)的漩🙇‍♀️渦發(fā)生體形狀(zhuàng)。信号♌檢測(cè)器放在漩(xuán)渦發生體(ti)✉️後檢測漩(xuan)渦發生體(ti)尾流中的(de)漩渦頻率(lǜ)。
　　渦街流量(liang)計流量信(xin)号檢測流(liu)程是:流量(liàng)-→漩渦頻率(lü)→檢測🔞杆交(jiao)變升力-+壓(ya)電陶瓷應(yīng)力→交變電(dian)荷→電荷放(fàng)大器✏️→濾波(bo)整形💞→TTL方波(bō)→測頻→顯示(shì)輸出流量(liàng)。
3壓電陶瓷(ci)的材料研(yán)究
　　壓電陶(tao)瓷作爲渦(wo)街流量計(jì)的關鍵敏(min)感元件,其(qi)低溫特性(xing)直接影響(xiang)到流量計(ji)的性能，因(yīn)此必須研(yán)究和選擇(ze)低溫下工(gong)作穩定、靈(líng)敏度高的(de)材料。
　　随着(zhe)溫度的降(jiàng)低,壓電材(cái)料的性能(néng)特性會發(fā)生一⭐定的(de)變化,并且(qie)由于制造(zào)方法和化(hua)學成分的(de)不同,不同(tóng)👉材料💋性能(neng)随溫度的(de)改變也是(shi)不同的。根(gēn)據國外資(zī)料🔞,對PZT-4、PZT-5.和PZT-8這(zhe)幾種材料(liao)的低溫性(xing)能⛱️參數進(jin)行分析,初(chu)步确定它(tā)們在♈低溫(wēn)下能夠使(shǐ)用,但實際(jì)情況🌐下信(xìn)号的強💃度(dù)和測量的(de)🔴靈敏度還(hái)需通過具(ju)體的🌈試驗(yàn)來确定。
　　壓(ya)電陶瓷國(guo)内沒有低(di)溫産品,而(er)且相關科(ke)研機構也(yě)沒有進行(háng)過相關研(yan)究,國外有(you)低溫産品(pin)和相關✨實(shí)驗資料,但(dàn)價格昂貴(guì),一般購買(mǎi)不到。與中(zhōng)科院矽酸(suan)鹽研究所(suo)合作,專門(men)配制了4種(zhǒng)材料的壓(ya)電陶瓷,分(fen)别是:
 
　　以上(shang)4種壓電陶(táo)瓷經過幾(ji)十次的“常(cháng)溫→液氮→常(chang)溫"的反複(fu)☀️升降溫試(shì)驗後發現(xiàn)壓電陶瓷(ci)的機械強(qiáng)度沒有太(tài)大的變化(huà),PZN的電容值(zhí)變化較大(da)(6:1),NB8的電容值(zhí)變化⭐較大(da)(3:1),其它2種電(dian)容變化較(jiao)小(2:1)。說明以(yi)上壓電陶(tao)瓷均可在(zài)低溫下使(shǐ)用,機械強(qiang)度和絕緣(yuan)性能沒有(yǒu)明顯變化(huà),但通過表(biǎo)面電容的(de)比較認爲(wei)LBNN和⚽PMS-5兩種較(jiào)好比☎️較穩(wěn)定。
4低溫渦(wō)街信号檢(jian)測技術研(yán)究
4.1低溫信(xin)号檢測器(qì)的傳熱學(xue)設計[4)
　　低溫(wen)信号檢測(ce)器設計時(shi),一方面需(xū)要考慮其(qí)對低💃溫介(jiè)✔️質的引🤟人(rén)熱量,不能(néng)引起低溫(wen)介質的顯(xian)著氣⛷️化,從(cong)而影響漩(xuán)渦的穩定(dìng)性和低溫(wen)推進劑的(de)品質,造成(cheng)無法測量(liang)或無法試(shi)驗;另一方(fāng)面應盡量(liàng)使壓🚩電陶(tao)瓷處的溫(wen)度不要太(tai)低,從🏃🏻‍♂️而降(jiang)低對壓電(diàn)陶瓷性能(néng)的要求和(he)提高壓電(diàn)陶瓷的使(shi)用壽命。
　　在(zài)設計時通(tong)過絕熱套(tao)筒減少熱(rè)量引人,通(tong)過加長😄杆(gǎn)使壓電陶(tao)㊙️瓷處溫度(du)達到較爲(wei)理想。通過(guò)傳熱計👌算(suan)進行了參(cān)數優化。傳(chuán)熱🛀計算程(chéng)序用MicrosoftVisualC++6.0編寫(xiě),用于估✉️算(suàn)檢測杆溫(wēn)度分布。
　　基(jī)本方程采(cai)用二維穩(wen)态熱傳導(dǎo)方程:
 
　　數值(zhi)計算中采(cai)用控制容(rong)積離散化(huà)方程,即認(rèn)爲在一個(ge)☁️小🔴的👉控制(zhì)容積中,進(jìn)出的淨熱(re)流量爲零(líng)。
　　該問題屬(shu)于第三類(lei)邊界條件(jiàn),即給定周(zhou)圍流體的(de)溫度和換(huan)熱系數。以(yi)流體和檢(jian)測杆接觸(chu)面爲例，如(rú)圖2,圖中:P、S、E、N爲(wèi)網格點;T爲(wèi)流體溫度(dù),K。
 
　　控制體的(de)方向符合(he)常規X軸、Y軸(zhou)和Z軸定義(yi)。
　　式中:k爲控(kong)制容積間(jiān)界面上的(de)當量導熱(rè)系數,W/(m.K);△y爲一(yī)個單元🐇控(kong)制體Y方向(xiàng)的長度，mm;△x爲(wei)一個單元(yuan)控制體X方(fāng)向的長度(dù),mm;1爲Z方向的(de)長度,mm。
　　qn、、qs則有(you)差别,因爲(wei)其控制容(rong)積側面積(ji)變爲内點(diǎn)的一半,即(jí):
 
　　式(6)就是檢(jiǎn)測杆溫度(dù)分布計算(suan)中第三類(lei)邊界條件(jian)在流體與(yǔ)杆端面接(jiē)觸處的具(ju)體應用。
　　程(cheng)序中的數(shu)值計算方(fang)法主要采(cǎi)用了ADI方法(fǎ)。ADI方法就是(shi)㊙️分别沿軸(zhou)向和徑向(xiang)這兩個方(fāng)向對整個(ge)溫度場✌️做(zuo)--次TDMA求解。TDMA即(ji)三對角矩(ju)陣算法,在(zài)溫度場計(jì)算中用它(ta)來求解一(yi)維離散化(huà)🛀方程。以上(shang)方法🏃🏻‍♂️均是(shi)數值傳熱(re)學中常用(yòng)的方法❄️,在(zai)此不再詳(xiáng)細說明。
　　設(she)計了6個檢(jiǎn)測器的結(jie)構方案,對(dui)其進行傳(chuán)熱學計算(suàn),結👅果見表(biao)2。
 
　　從計算結(jié)果看,方案(àn)1.2.5可以爲壓(yā)電陶瓷提(tí)供較好的(de)工作溫度(du)。
　　此外,在不(bú)采用絕熱(rè)措施的情(qíng)況下估算(suàn)的由檢測(ce)杆進入流(liu)體中的熱(re)流量小于(yú)100W,而液氫的(de)燕發潛熱(rè)約爲🔴453.6J/g,顯然(ran),由檢🌈測杆(gǎn)⚽進人☁️流體(tǐ)中的熱量(liang)相對于液(yè)氫的蒸發(fā)潛熱✂️非常(cháng)小，故這部(bu)分熱量不(bú)會造成液(yè)氫的大量(liàng)氣化,因此(cǐ)不需要采(cai)用抽真空(kong)絕熱,可以(yǐ)📧考慮設計(jì)絕熱套簡(jiǎn),以便更有(you)效的阻止(zhi)熱量的流(liú)💰人。
4.2低溫信(xìn)号檢測器(qi)的動力學(xué)設計
4.2.1漩渦(wō)發生體産(chǎn)生的漩渦(wo)升力估算(suan)
　　據流體力(li)學知識:環(huán)流引起的(de)流體對柱(zhù)體的升力(lì)L可表示爲(wèi):
 
　　式中ρ爲流(liú)體密度,kg/m³;u爲(wèi)來流的速(su)度,m/s;r爲環量(liang),m2/s;d爲漩渦發(fā)生體💜迎面(miàn)☔寬度,mm;D爲表(biao)體通徑,mm;b爲(wei)漩渦發生(sheng)體縱向尺(chǐ)寸,mm;CD爲阻力(lì)系數,CL爲橫(héng)向升力力(li)系數。
　　ITOH&S.OHKI通過(guo)大量實驗(yàn),給出了3種(zhong)截面形狀(zhuàng)(梯形、矩形(xing)、三角形)的(de)發生體在(zai)不同Re數下(xià)的CL值,梯形(xíng)(就是習慣(guàn)上所稱的(de)三角柱)的(de)CL≈
2.3,基本爲一(yi)常量。
4.2.2信号(hào)檢測器的(de)受力計算(suàn)
　　本研究的(de)檢測杆置(zhì)于漩渦發(fa)生體下遊(you)一定距離(lí)🥰的🌐位置,其(qi)上端與流(liu)動管道固(gù)定,下端爲(wei)自由端,因(yin)而在受力(lì)分析時,可(ke)以将系統(tǒng)簡化爲懸(xuán)臂梁。如圖(tú)3所示。
 
　　通過(guò)柱體的受(shou)力分析,可(kě)知柱體上(shàng)受到的大(dà)多數👅都不(bú)是集中力(li)而是局部(bu)分布力，下(xia)面就以這(zhè)種情況來(lái)進行🐇受力(lì)分析。
　　取x1、x2爲(wei)坐标,凡使(shǐ)微段沿順(shun)時針方向(xiang)轉動的剪(jiǎn)力爲正,使(shǐ)微段彎🔅曲(qǔ)成凹形的(de)彎矩爲正(zheng),由材料力(lì)學的知識(shi)✨可以算得(de)(如圖3b所示(shì)):
 
 
　　式中:d31爲極(jí)化方向與(yǔ)外力方向(xiang)垂直的壓(yā)電系數。
　　對(duì)6個設計方(fāng)案的計算(suan)結果見表(biǎo)3。
 
　　從計算結(jié)果可以看(kan)出,方案2.3.5的(de)電荷輸出(chū)最大,結合(he)㊙️傳✔️熱學計(ji)算結果,方(fāng)案2.5較爲理(lǐ)想。從結構(gòu)上看,方案(an)🐉5比方案2結(jié)構簡單,易(yì)于加😄工,因(yīn)此最終确(què)定了檢測(ce)😄器的設計(jì)方案爲方(fang)案5。方案5特(te)點爲:(1)采用(yòng)加長杆設(she)計;(2)不采用(yong)🛀🏻抽真空絕(jue)熱,但增加(jia)絕熱套簡(jian);(3)對加長檢(jiǎn)🙇‍♀️測杆結構(gòu)的固有頻(pin)率進行估(gu)算,在500Hz以上(shàng)，而渦街頻(pín)率則在40-100Hz這(zhe)個範圍内(nei),判斷不會(hui)發生共振(zhen)問題。
5低溫(wen)渦街信号(hao)調理技術(shu)研究
　　由于(yú)壓電式信(xìn)号檢測器(qi)輸出電荷(hé)量的大小(xiao)與流體流(liu)🈲速近似成(chéng)平方關系(xì)變化，因此(cǐ)輸出電壓(yā)信号的幅(fu)值變🌏化範(fan)圍也相當(dang)大[5],此外,要(yào)求研制的(de)渦街流量(liàng)計既能用(yòng)于試車的(de)極低溫環(huan)境,又能用(yòng)于水介質(zhì)标定♊的常(cháng)溫環境,而(er)渦街🈲流量(liàng)計檢測探(tàn)頭在極低(di)溫下的輸(shu)出信号是(shì)常溫下的(de)1/5以下,因此(cǐ)要求變送(sòng)器的信☎️号(hào)調理部分(fen)要能🤟夠适(shì)應大範圍(wéi)的信号幅(fú)值變化。在(zài)火箭發動(dòng)機試車現(xiàn)場存在各(ge)種強振動(dong)的幹擾,信(xìn)噪比極差(chà),因此還要(yao)求其濾波(bo)電路是銳(rui)截止的窄(zhai)帶濾波🌈器(qi)。目前流行(hang)的渦街流(liu)量計🛀信号(hao)調理電路(lù)無🔅法滿足(zu)🏃🏻‍♂️要求。研制(zhi)過程中,通(tōng)過各種.方(fang)案的比較(jiào)和多次實(shí)驗🈲改進,最(zui)後确定在(zai)研制的信(xìn)号調理電(diàn)路中應用(yòng)ALC自動🔞電平(píng)控制技術(shu)和高性能(neng)窄帶👈濾波(bō)技術。與YDN80-1樣(yàng)品連接,在(zài)流量塔進(jìn)行現場調(diào)試,比較試(shì)👅驗證💋明,其(qi)性能優于(yú)國内其他(ta)型🌈号渦街(jiē)流量計。輸(shū)人信号在(zài)8m-2000mV有效值範(fàn)圍内的情(qíng)況下🐇,該電(dian)路輸出信(xìn)号基本穩(wěn)定在6000mV上。
6低(di)溫渦街信(xìn)号的DSP(DigitalSignalProcessing)技術(shù)
6.1低溫渦街(jie)流量計噪(zao)聲分析
　　管(guǎn)道内介質(zhi)流動紊流(liu)、脈動、流場(chǎng)的不穩定(ding)及不均勻(yun)性💃🏻對旋渦(wō)發生體施(shī)加不規則(ze)的附加作(zuò)用力。附.加(jia)作用力引(yǐn)起的噪聲(sheng)的幅度.頻(pín)率均不規(gui)則，帶有很(hen)大的随機(ji)性。其結果(guǒ)相當于在(zài)渦街頻率(lǜ)信号中疊(dié)加了一個(ge)随機噪聲(shēng)。當噪聲頻(pín)率落人工(gōng)作頻段時(shí),其影響難(nán)以消除。
　　有(you)些動力源(yuan)，如水泵、風(fēng)機、壓縮機(jī)等工作時(shi)都會引起(qǐ)管道振動(dòng)。若管道安(an)裝不當,流(liú)體流動時(shi)管道有時(shí)會自振。這(zhè)些振動😄傳(chuán)遞到傳感(gan)器上可造(zào)成漩渦發(fā)生體上産(chǎn)生附加的(de)慣性應🈲力(lì),形成🌈振動(dòng)噪聲。這些(xiē)振動往往(wǎng)持續時🏃🏻‍♂️間(jian)長或強度(du)大,對渦街(jiē)流量計的(de)影響大。
　　壓(yā)電晶體輸(shu)出的電荷(he)信号很弱(ruo).容易引人(rén)電磁串模(mo)或共模幹(gan)擾。
　　除上述(shù)外界産生(shēng)的噪聲外(wai),渦街本身(shen)還會産生(shēng)低🧑🏾‍🤝‍🧑🏼頻擺動(dòng)和信⛱️号衰(shuai)減,如圖5所(suo)示。
 
　　綜上所(suo)述,渦街傳(chuan)感器輸出(chu)信号可由(yóu)下式表示(shi):
y(t)=S(t)+n(t)
　　其中S(t)渦街(jie)頻率信号(hào),n(t)爲随機幹(gàn)擾信号,由(you)于其成分(fen)複雜,頻譜(pu)寬廣，處理(li)是可假定(dìng)爲零均值(zhi)的高斯分(fen)🚶布。圖6是微(wei)機采集到(dào)的經⁉️模拟(nǐ)濾波電路(lù)處理後的(de)渦街傳🙇🏻感(gǎn)器信号。由(yóu)圖看出,用(yòng)普通的模(mo)拟濾波和(hé)整形電路(lù)很難提取(qu)準确可靠(kao)穩定的流(liu)量信号。

 
6.2DSP算(suàn)法研究
　　深(shēn)人分析發(fā)現渦街傳(chuan)感器輸出(chu)信号中的(de)噪聲信号(hào)n(1)爲随機幹(gàn)擾信号,處(chù)理時高于(yu)流量計量(liàng)程範圍的(de)頻率成分(fen),可以通過(guò)前置模拟(nǐ)低通濾波(bo)電路加以(yǐ)消除,效果(guǒ)很好。但n(t)中(zhong)🛀🏻處于量程(chéng)範圍内的(de)頻率成分(fèn)不可能通(tong)過模拟濾(lü)波器或常(chang)規數字濾(lü)波器(如🈲窄(zhǎi)帶濾波器(qi))加以消除(chú)。
　　解決這個(ge)問題的途(tú)徑有兩條(tiao):-是改進漩(xuán)渦發生體(tǐ)和♍信号檢(jian)測器,也就(jiu)是改進傳(chuán)感器,使其(qí)輸出信号(hao)的信噪比(bǐ)盡可能高(gao);二是采用(yòng)數字信号(hao)處理方法(fǎ),将渦街頻(pín)率信⭐号從(cóng)有噪聲的(de)傳感器輸(shu)出信号中(zhōng)🚶提取出來(lái)。
　　之前的研(yan)究基本上(shang)集中在第(dì)一條途徑(jìng)上,取得了(le)👅一定效果(guǒ)⚽,但這畢竟(jìng)是局部的(de),沒有完全(quan)解決問題(tí),傳感☎️器輸(shū)🎯出信❄️号依(yi)然不可避(bì)免地帶有(yǒu)大量噪聲(shēng)，在有幹擾(rǎo)的環境下(xià),渦街流量(liàng)計仍然工(gong)作不穩定(ding),因此必須(xu)研究第二(er)條途徑,目(mù)前數字信(xìn)号的處理(lǐ)方法歸納(nà)起來主要(yao)包括:小波(bo)變換、自适(shi)應陷波濾(lü)波和頻譜(pǔ)分析方法(fǎ)。
　　小波變換(huàn)可以看成(chéng)是一.組帶(dai)通濾波器(qi),在低頻段(duan)有很高的(de)💋分辨率,而(ér)在高頻段(duan)分辨率低(di)，其實時性(xing)和功耗也(yě)🤩都存在一(yī)定的缺陷(xian)。自适應陷(xiàn)波針對不(bú)🔅同頻率的(de)信号⁉️建立(lì)不同參數(shu)🏃‍♀️的模型,在(zai)非整周期(qī)采樣、諧波(bo)和噪聲幹(gàn)擾情況下(xià)㊙️頻率測量(liàng)都能達到(dao)很好的精(jing)度，但是如(rú)果流量信(xìn)号發生突(tu)變，而采樣(yang)頻率沒有(yǒu)及時跟蹤(zong),就會造成(cheng)較大的測(cè)量誤差。譜(pu)分析方法(fǎ)是近年💋來(lai)的研究熱(re)點之一,經(jing)典譜分析(xi)算❗法對屬(shu)于正态分(fèn)✉️布的噪聲(sheng)有很好的(de)抑制作用(yong),而且易于(yú)編程實現(xiàn),但是在非(fēi)💋整數周期(qī)采樣時誤(wu)🤞差比較大(dà),需要更多(duō)的計算和(he)操作來進(jìn)🈲行頻譜校(xiao)🌏正。而現代(dai)譜分析方(fang)法，也就是(shi)最大熵譜(pǔ)分析法更(geng)适合🐪處理(li)短序列的(de)譜分析，對(dui)噪🧑🏾‍🤝‍🧑🏼聲的抑(yì)制能力更(geng)強,精度也(ye)❓更高[6]。
　　本研(yan)究采用了(le)現代功率(lǜ)譜估計中(zhōng)的最大熵(shāng)譜估計法(fa)提取噪聲(sheng)中的渦街(jiē)頻率。對設(she)計的算法(fa)進行計算(suàn)機仿真計(ji)算,結㊙️果如(rú)圖7所示。
 
　　由(yóu)計算結果(guo)可以看出(chu),當信噪比(bi)爲1:0.5時普通(tōng)變送器✨的(de)輸出🈲就會(huì)産生數據(ju)不穩，當信(xìn)噪比爲1:1時(shi),其輸出數(shù)據📧已基本(ben)不可用。而(er)采用研究(jiu)的DSP算法,即(jí)使在信噪(zào)比爲✍️1:10時仍(réng)能從頻域(yù)獲取有用(yong)的渦街信(xin)号,從而獲(huò)得較爲準(zhun)确的流🌂量(liang)數據。
7試驗(yan)驗證及效(xiao)果
　　推出低(di)溫渦街流(liú)量計樣機(jī)DW-80,在流量塔(tǎ)對該樣機(ji)進行🚩了常(cháng)溫水介質(zhi)的标定.綜(zōng)合精度達(dá)到0.5級。
采用(yong)某型号氫(qing)氧火箭發(fa)動機試驗(yàn)系統,以分(fèn)節液面計(jì)測得的流(liú)量爲标準(zhǔn),分别對低(di)溫渦街流(liú)量計和低(di)溫渦輪流(liu)量計進行(hang)比對試驗(yàn)，結果如下(xia):
 

　　從表中可(ke)見渦街流(liu)量計所測(cè)流量比液(yè)面計測的(de)流量數據(ju)平均偏大(dà)0.65%,而渦輪流(liú)量數據比(bǐ)液面計測(ce)的流量數(shu)據平均偏(piān)大1.3%。若㊙️以液(yè)面計爲标(biao)準，則可以(yi)認爲渦街(jiē)流量計的(de)測量精度(du)⭐優于渦輪(lún)流量計。

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