涡街流量计式流量计的信号处理方式

涡街流量计式流量计是一种广泛应用于工业生产中的流量测量仪表，它通过检测流体通过涡街时产生的涡街频率来计算流量。涡街流量计具有结构简单、安装方便、测量精度高、抗干扰能力强等优点，因此在流量测量领域得到了广泛的应用。本文将详细介绍涡街流量计的信号处理方式，以期为读者提供有益的参考。

一、涡街流量计的工作原理

涡街流量计是基于斯特劳哈（Strouhal）数原理设计的。当流体通过一个圆柱形或翼型障碍物时，会在障碍物两侧形成一系列交替的涡街。这些涡街的频率与流体的流速、直径以及障碍物的形状等因素有关。通过测量涡街的频率，可以计算出流体的流量。

二、涡街流量计的信号处理方式

涡街流量计的信号处理过程始于涡街频率的检测。目前，涡街频率的检测方法主要有以下几种：

（1）声学检测法：通过声学传感器接收涡街产生的声波信号，然后利用声波信号处理技术提取涡街频率。

（2）振动检测法：通过振动传感器检测涡街产生的振动信号，然后利用振动信号处理技术提取涡街频率。

（3）光电检测法：通过光电传感器检测涡街产生的光信号，然后利用光信号处理技术提取涡街频率。

在涡街频率的检测过程中，由于噪声和干扰的存在，涡街频率信号往往含有大量的噪声成分。因此，需要采用相应的信号处理技术对涡街频率信号进行提取。以下是一些常用的涡街频率提取方法：

（1）快速傅里叶变换（FFT）：通过FFT将涡街频率信号进行频谱分析，从而提取涡街频率。

（2）小波变换：利用小波变换对涡街频率信号进行多尺度分析，从而提取涡街频率。

（3）希尔伯特-黄变换（HHT）：将涡街频率信号分解为多个本征模态函数（IMF），从而提取涡街频率。

提取涡街频率后，需要对涡街频率信号进行进一步的处理，以提高测量精度。以下是一些常用的涡街频率处理方法：

（1）滤波：通过滤波器去除涡街频率信号中的噪声和干扰，提高信号质量。

（2）去噪：采用去噪算法对涡街频率信号进行去噪处理，降低噪声对测量结果的影响。

（3）校准：根据实际测量条件，对涡街频率信号进行校准，提高测量精度。

在涡街频率处理完成后，可以根据斯特劳哈数原理计算流体的流量。具体计算公式如下：

Q = (2πDf)^2/ρSt

其中，Q为流量，D为涡街流量计的测量段直径，f为涡街频率，ρ为流体密度，St为斯特劳哈数。

三、总结

涡街流量计式流量计的信号处理方式主要包括涡街频率的检测、提取、处理和流量计算。通过对涡街频率信号进行有效的处理，可以提高涡街流量计的测量精度和可靠性。随着信号处理技术的不断发展，涡街流量计在工业生产中的应用将越来越广泛。