[发明专利]一种抗强谐波干扰的多台位流量计脉冲计数补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及流量计脉冲计数补偿领域，尤其涉及一种抗强谐波干扰的多台位流量计脉冲计数补偿方法。

背景技术

随着现代工业发展，流量计需求不断增加，尤其是脉冲输出式流量计(在流场稳定情况下，脉冲输出式流量计瞬时流量正比于脉冲频率)得到空前应用，对其快速、准确检定意义重大。通用的检定装置，工控机根据流量计脉冲信号的锁相信号驱动换向器，可对流量计的脉冲信号实现整周期截取。然而，在台位装置中，并不能保证另一台流量计脉冲计数的测量精度要求。

专利CN 103176045A提出了一种基于重合脉冲计数的异频双相位重合检测方法。该专利构建了异频信号相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路、双相位重合检测相位偏差修正电路和门时产生电路，声称解决了传统相位重合检测易受相位噪声和触发误差的影响，存在相位重合检测相位偏差的缺点。事实上，该专利给出的相位修正公式(其中，N2、N1对应两路脉冲的计数值，T2、T1对应两路脉冲的周期)，不适合多台位流量计检定装置脉冲变频率、变脉宽的应用需求。

其它相位重合检测法，例如CN 102680808A、CN 102323739 B、CN103472299 A等，用于多台位流量计检定装置都存在检定时间不确定、需额外配套复杂的硬件装置、不利于基于工控机的检测系统集成等问题。

发明内容

为解决上述存在的问题与缺陷，本发明提供一种抗强谐波干扰的多台位流量计基波相位脉冲补偿方法，该方法实现了在强谐波干扰下正确提取基波信号、获取基波相位、对多路不同步脉冲信号进行精度补偿，可有效提高流量计的检定精度。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种抗强谐波干扰的多台位流量计基波相位脉冲补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

A获取流量计及标准表输出脉冲信号u(t)；

B用前置截止频率可调数字Butterworth滤波器提取基波信号y(t)；

C利用自适应陷波器状态变量周期轨道计算计数起止时刻t_s、t_e基波相位

D获取测量时间内的测得脉冲个数值N_p，根据相位补偿原理计算得到补偿计数值N_c，得到计数补偿后的精确计数值N。

本发明有益效果是：

实现了在强谐波干扰下正确提取基波信号、获取基波相位、对多路不同步脉冲信号进行精度补偿，可有效提高流量计的检定精度。

附图说明

图1是本发明所述的抗强谐波干扰的多台位流量计基波相位脉冲补偿方法流程框图；

图2是脉冲信号相位提取流程框图；

图3是Butterworth滤波曲线图；

图4是输入角频率估计曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

本发明是基于前置截止频率可调数字Butterworth滤波器提取基波信号、自适应陷波器状态变量周期轨道计算基波相位的不同步脉冲信号精度补偿方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤10、获取流量计及标准表输出脉冲信号u(t)。

步骤20、用前置截止频率可调数字滤波器提取基波信号y(t)；其中：

1、前置截止频率可调数字滤波器频率归一化传递函数为：

其中b₁＝2.6131、b₂＝3.4142、b₃＝2.6131为Butterworth滤波器的特性参数。设采样间隔时间为T_s，ω_i为第i路脉冲信号角频率，设Butterworth低通滤波器截止频率ω_c为3ω_i，则其非归一化传递函数为：

如图2所示为脉冲信号相位提取流程框图。

2、对上式进行Z变换离散化，令u(k)、y(k)为k时刻离散形式滤波器的输入、输出，则有：