科氏质量流量管非线性幅值控制方法研究

在批料流和两相流发生的过程中,流量管的阻尼比迅速增大,模拟驱动的科里奥利质量流量计由于有限的驱动增益和简单的增益控制算法无法维持流量管的稳幅振动。针对这种情况,建立科里奥利质量流量计激振系统的时变参数模型,研究数字驱动中的非线性幅值控制算法,并提出改进方案。根据牛津大学对两相流进行实验得到的数据,确定在两相流发生过程中阻尼比变化的规律,使用Simulink进行仿真,验证改进的非线性幅值控制算法。

非线性幅值控制算法中2种PI控制器的比较

驱动系统在科氏质量流量计中起到了非常重要的作用,驱动性能的好坏直接影响着质量流量测量的准确性;非线性幅值控制算法是一种好的驱动增益控制算法,其中的PI控制器有2种实现方法,即积分分离的PI控制器和积分限幅的PI控制器;为了比较不同控制方法的效果,文章基于科氏传感器的时变参数模型,根据实际驱动电路来建立Simulink仿真模型,用驱动电路驱动CNG050传感器得到的实验数据,来验证模型参数设置的正确性,通过Simulink仿真,研究了2种不同控制方法,结果表明,积分限幅的PI控制器的控制效果较好。

科氏质量流量计非线性幅值控制模拟电路研究

科氏质量流量计的起振时间限制其使用范围,而起振时间的长短关键在于驱动电路。现阶段科氏质量流量计模拟驱动电路存在起振速度慢、驱动信号幅值不稳定等问题。针对其问题,改进模拟驱动电路,采用集成芯片组成自动增益电路,输出幅值稳定信号,并创新性加入变电压信号控制电路,即对驱动信号进行非线性幅值控制,使流量计驱动信号随传感器输出信号增大而减小,达到使流量计快速稳幅起振。通过对所研发试验级驱动电路进行仿真分析与实际测试,结果表明:该驱动电路驱动信号稳定且起振速度比现阶段模拟驱动电路起振速度更快,抗干扰能力更强。