首先把“三线共地型”压电探头输出的两组信号均转换到频域，并由傅立叶变换的叠加性质可得：

(7)

(8)

式中S1(w)、S2(w)、、、、分别表示s1、s2、、、、相应的傅立叶变换结果。由于最终是为了得到频率成分，而通过频谱分析法可反映出信号含有的各种频率成分。又知陷波滤波器功能即滤去一定范围的频率干扰，在滤波过程中基本不改变其他频率成分，正好符合本文所研究信号的特征。因此，本文将S2(w)幅值谱作为陷波器从S1(w)幅值谱中滤除，根据“三线共地型”压电探头输出信号的数学模型，可知所得的差谱⊿S(w)中能量最大的频率成分即真实涡街频率fv。

　　3 系统硬件的总体设计

　　系统的整体硬件结构框图如图1所示。整体硬件结构可以分为以下几个部分：检测复合信号和振动信号的“三线共地型”压电探头传感器以及后续处理电路;为系统各模块提供电源的电源电路;包含温度，压力传感器的温度、压力检测电路及后续调理电路;用于上、下位机通讯的SCI通讯模块电路;用于各种现场实时参数显示的液晶显示电路;用于各种掉电数据保存的铁电存储FRAM电路;用于掉电时间计算的DS1302时间电路;用于现场用户翻页选择的按键输入电路以及脉冲输出电路。

　　图1 系统整体硬件框图

　　4 实验结果及数据分析

由于实验条件限制，该仪器在50口径管路、上限为100标准表进行有振动和无振动情况下的标定，得出如表1、表2所列数据，并画出图2。在无振动情况下得出在较大的雷诺数范围内该表的仪表系数稳定，量程范围为0.778m/s-6.756m/s，线性度为1.43%，符合国家标准。外加振动对该表的仪表系数影响较小，起到较好的抗振效果，适合于在煤矿生产中使用。 检定流量点 仪表系数1 仪表系数2 仪表系数3 平均仪表系数 重复性 10.956 10980.64 10953.08 10890.35 10780.02 0.202329 12.634 10090.61 10057.09 10020.58 10056.09 0.3482849 13.23 10296.16 9849.658 10394.56 10180.12 2.852519 25.767 9903.209 9939.914 9952.265 9931.796 0.2569076 42.556 9973.656 9987.465 9973.682 9978.268 0.07982424 62.865 9901.504 9887.855 9893.581 9894.313 0.06926841 95.457 9891.467 9879.495 9868.317 9879.759 0.1171787 表1 无振动标定结果

　　检定流量点 加速度 仪表系数1 平均仪表系数 13.305 0.1g 10417.14 10417.14 0.3g 10510.23 10510.23 0.5g 10437.88 10437.88 0.7g 10661.28 10661.28 25.949 0.1g 10155.3 10155.3 0.3g 10692.52 10692.52 0.5g 10776.96 10776.96 0.7g 10996.66 10996.66 42.955 0.1g 9948.085 9948.085 0.3g 9978.356 9978.356 0.5g 9952.799 9952.799 0.7g 10075.08 10075.08 62.867 0.1g 9889.449 9889.449 0.3g 9897.537 9897.537 0.5g 9893.541 9893.541 0.7g 9897.893 9897.893 95.566 0.1g 9944.96 9944.96 0.3g 9871.828 9871.828 0.5g 9835.276 9835.276 0.7g 9836.003 9836.003 表2 外加振动标定结果

　　图2 仪表系数随定点流量在有无振动下的变化曲线

　　参考文献

　　[1]徐科军，汪安民，涡街流量计信号估计的自适应陷波方法，仪器仪表学报，2000，21(2)222~224

　　[2]孙宏军，张涛，凌箐，基于松弛陷波周期图法的涡街流量计信号处理技术的研究，仪器仪表学报，2004，25(5)：577~581

　　[3]何明刚，杨晓丹，张军杰，房文杰，涡街气体流量计在瓦斯抽放管路流量测定中的应用浅析，煤矿安全，2008.

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