论文摘要：科氏质量流量计数字闭环系统的设计与实现

科氏质量流量计（Corioils Mass Flowmeter，CMF）是一种工作于谐振状态的直接质量流量测量仪表，可以同时精确地测量质量流量和流体密度，被广泛应用于工业领域。 CMF闭环系统的稳定性直接影响其工作状态，进而影响测量精度和稳定性，高质量的闭环控制是CMF正常工作的前提。数字信号处理技术和数字电路技术被应用在新一代CMF信号处理中，数字闭环系统的引入大大提高了CMF的性能，并对两相流情况下的测量问题提供了很好的解决方法。论文主要完成了以下工作： 1、设计了一种基于可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）的CMF全数字闭环系统，完成了系统电路及配套的软件。用数字器件和数字信号处理的方法完成了CMF的闭环控制，实现了对拾振信号频率的实时跟踪，以及对拾振信号相位和幅值的精确控制，为CMF提供了稳定的测量条件。 2、针对CMF应用中棘手的两相流问题提出了一种解决方法。在两相流情况下，测量管易发生停振，而CMF数字闭环系统采用直接数字合成(Direct Digital Synthesis, DDS)方法，直接输出与CMF测量管固有频率相同的正弦激励信号，强迫测量管继续振动，使得CMF测量管在两相流时不停振，仍能进行流量测量。 3、在所研制的CMF数字闭环系统样机上开展初步实验。通过实流标定实验，验证了CMF数字闭环在零点稳定性、动态响应特性和重复性方面都优于模拟闭环，并在一定程度上提高了CMF的测量精度。另外，通过气液两相流实验，验证了CMF数字闭环中采用的DDS方法可以有效解决CMF测量管在两相流情况下停振的问题。

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