13242

13242

استفاده از روش هاي نوين پردازش سيگنال در سيستم دبي سنج اولتراسونيك سيال به منظور بهبود نتايج

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

ارديبهشت ماه 1393

ارديبهشت ماه 1393

دكتر مير سعيد صفي زاده

چكيده اندازه گيري دقيق دبي سيالات در صنايعي نظير نفت و پتروشيمي از اهميت بالايي برخودار هستند. دبي سنج هاي فراصوتي زمان – گذر با سرعت، دقت، اطمينان و كارايي بسيار خوبي كه نسبت بقيه انواع دبي سنجها دارند بسيار مورد توحه قرار گرفته اند. دقت و سرعت اين نوع دبي سنج ها بستگي زيادي به پردازش سيگنال و اندازه‌گيري زمانِ پروازِ سيگنال‌ها دارد. آنچه كه در محاسبه زمان دقيق پرواز سيگنال بين ترانسديوسرها حائز اهميت است، علاوه بر وجود سخت افزاري قدرت‌مند، استفاده از الگوريتم‌هاي توان‌مند در بالا بردن دقت اندازه‌گيريِ زمان پرواز سيگنال است. هدف از انجام اين پروژه، بررسي روش هاي نوين پردازش سيگنال براي دبي سنج هاي اولتراسونيك زمان گذر سيال، و معرفي يك روش كار آمد جهت بهبود نتايج حاصل از اين نوع دبي سنج ها مي باشد. با انجام بررسي هاي مختلف، استفاده از تكنيك هم بستگي متقاطع، جهت پردازش سيگنال و محاسبه زمان پرواز سيگنال انتخاب گرديد. استفاده از اين تكنيك به تنهايي داراي دقت قابل ملاحظه اي نبوده و شرايط مختلفي از جمله نويز محيط، مي تواند بر نتايج حاصل از آن تأثير گذار باشد. به همين علت علاوه بر استفاده از تكنيك همبستگي متقاطع عمليات ديگري بر روي سيگنال ها انجام گرفته تا نتايج حاصله بهبود يابد. اعمال تبديل هيلبرت، خوراندن منحني (curve fitting) و اعمال ميان يابي پارابوليك از جمله مهم ترين مراحل انجام شده جهت بهبود نتايج حاصل از تكنيك هم بستگي متقاطع مي باشد. با استفاده از خروجي تابع همبستگي، مي توان دبي سيال را به دو صورت محاسبه نمود كه هر دو روش در پروژه ارائه شده است. جهت بررسي صحت روند پردازش سيگنال معرفي شده، از اين روش براي محاسبه دبي در شرايط واقعي استفاده شده و نتايج ارائه و بررسي شده است. واژه‌هاي كليدي: دبي سنج اولتراسونيك، پردازش سيگنال، همبستگي متقاطع، عدم قطعيت، تكرار پذيري