مقياس الجريان الكهرومغناطيسي عالي الدقة مع الكشف عن الأنابيب الفارغة عبر التعرف على شكل الموجة القائم على جهاز المنطق القابل للبرمجة المعقد

نحن مهتمون بتصميم وتنفيذ والتحقق من صحة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المدفوع ب CPOD. استكشاف كيف يرفع التعرف على شكل الموجة قياس الدقة، مما يضمن اكتشافا مستقرا للماصات الفارغة. تتمثل تحدياتنا في قمع التداخل الكهرومغناطيسي ، وتقليل الضوضاء الحرارية للمستشعر ، وعزل القطع الأثرية لتبديل CPOD ، وفصل إشارات التدفق الضعيفة ذات القيمة عن الضوضاء المحيطة ، وجعل النتيجة أكثر استقرارا. وجدنا أن 50 تداخل تردد القدرة يولد أنماطا موجية مميزة على الأقطاب الكهربائية. عندما يكون الأنبوب فارغا أو يحتوي على فقاعات هواء ، فإن هذا الشكل الموجي يظهر خصائص محددة. من خلال تحليل هذه الأنماط الفريدة ، يمكننا تحديد ما إذا كان الأنبوب فارغا أو يحتوي على فقاعات. لتلبية متطلبات الكشف عن نطاق التدفق الواسع ، تم تصميم دائرة مضخم تشغيل الكسب المتغير لتحقيق دقة أعلى. يعمل مرشح الأجهزة متعدد المراحل على تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء، بينما يعمل مرشح البرنامج على تحسين استقرار النظام. نرغب في تحسين تحليلات شكل الموجة المرنة للضوضاء ، واعتماد خوارزمية CPOD للتدفقات متعددة المراحل والسياسة ، وأجهزة استشعار منخفضة الطاقة ذاتية المعايرة المدمجة لتشخيصات IOG الصناعية في الوقت الفعلي.

[الراوي] للبدء ، خذ القوة الدافعة الكهربائية المستحثة من جانبي المستشعر كإشارة إدخال. قم بتصفية الضوضاء باستخدام المكثفات الالتفافية قم بتطبيق مكبر صوت تفاضلي 10X لتضخيم إشارة الإدخال. قم بتغذية الإشارة المضخمة في مرشح تمرير نطاق من الدرجة الثانية ، بدءا من مرشح تمرير عالي لإزالة مكونات التردد المنخفض ، ثم قم بتوجيه الإخراج المفلتر من خلال مكثف اقتران إلى مرحلة مرشح التمرير المنخفض. باستخدام مكبر للصوت العكسي ، قم بتضخيم الإشارة الخالية من الضوضاء، ثم قم بتطبيق كسب سالب واحد من خلال مكبر الصوت المقلوب لتحويل إشارة القطبية السالبة إلى قطبية موجبة ، مع الحفاظ على السعة. قم بتوجيه إشارات نصف الدورة الموجبة والسالبة إلى قناتين منفصلتين من المفتاح التناظري. أدخل كلتا الإشارتين في نفس الوقت في المقارنة. قم بمعالجة إشارات الإخراج من المقارنة باستخدام جهاز منطقي معقد قابل للبرمجة لاكتشاف شواغر خط الأنابيب وتحديد اتجاه تدفق السوائل. بعد بوابات الإشارة عبر المفتاح التناظري ، قم بتغذية الإشارة في مضخم للصوت من المرحلة الثالثة. قم بمعالجة الإشارة المضخمة باستخدام مرشح تمرير منخفض متكامل. انقل الإشارة النهائية التي تمت تصفيتها إلى وحدة المتحكم الدقيق للمعالجة الحسابية. ضع مضخم الإشارة بالقرب من مرشح تمرير النطاق. قم بتوصيل مكبر الصوت بإخراج مرشح تمرير النطاق ، متبوعا بمكبر الصوت الثانوي لتلقي إخراج تمرير النطاق. قم بتكوين مقارنتين أسفل المحول التناظري. أخيرا ، أدخل الإشارة المصححة من المفتاح التناظري في مضخم كسب متغير. قم بتوجيه الإخراج من خلال مرشح تمرير منخفض وإلى قناة التحويل التناظرية إلى الرقمية للمعالج. أظهرت قياسات معدل التدفق من ثلاث تجارب متكررة باستخدام نفس الجهاز نتائج متسقة للغاية عبر نطاق القياس بأكمله ، مما يؤكد قابلية استنساخ البيانات القوية والخطية الجوهرية. عند مقارنة الأجهزة التجريبية الأربعة بالجهاز القياسي ، أظهرت جميع الأجهزة تناسقا عاليا في القياس بمعدلات تدفق قياسية متطابقة ، بالإضافة إلى خطية ممتازة على النطاق الكامل. بعد تطبيق التصحيح الخطي ، تم تقليل انحرافات القياس للأجهزة الأربعة عن القيم القياسية بشكل كبير ، مما عزز دقة النظام. عند سرعات التدفق المنخفض ، كان الخطأ النسبي أعلى بشكل ملحوظ وانخفض تدريجيا مع زيادة السرعة ، مما يعكس تأثير نسبة الإشارة إلى الضوضاء على دقة القياس.