渦街流量計信號數學模型的建立分為三個階段：(1)分析特征變量的特點；(2)提取特征變量的規律;(3)建立數學模型并驗證。
本節用于分析的渦街流量信號的數據都是在只有流量、沒有周期振動干擾的情況下采集得到的。在沒有管道周期振動干擾時，渦街流量傳感器的輸出信號頻率體現的是流體介質經過旋渦發生體后產生漩渦的脫離頻率。理想狀態下，流場是穩定的，壓電傳感器輸出的渦街流量信號是正弦波。但是，在實際工作中，流體介質由于受到管道內部紊流、脈動和流場不穩等影響，
渦街流量信號的實際頻率和幅值都會在真實值附近擺動，此時，渦街流量信號不再是規則的正弦波。下面以約為65HZ的渦街流量信號為例，說明計算信號的幅值序列和頻率序列的步驟：(1)鼓風機給定約對應于渦街流量傳感器輸出的為65HZ的氣體流量，設置采樣頻率為10KHZ，采集10S的實驗數據。對于100K點濾波后的實驗數據，包含654個正弦周期。(2)通過比較其幅值的大小來查找每個周期的波峰，波峰值即為信號幅值，得到654個信號幅值。(3)帶通濾波器具有一定的收斂過程，因此，開始幾個正弦周期的數據不可用，保留后647點信號幅值的數據。每相鄰兩點用直線連接組成圖2.7所示的幅值序列(上圖)。 (4)時域波形中，每個信號峰值對應一個采樣時間點，計算相鄰峰值間隔時間作為周期估計，進而估算出646個信號頻率，組成圖2.7所示的頻率序列(下圖)。
由圖2.7可知，渦街流量計信號的頻率和幅值序列可近似看作平穩隨機序列，且波動幅度較大。 |
