Sposoby redukcji poboru energii w układzie przetwarzania sygnału dla przepływomierza wirowego

• Autorzy: Wójcik A. , Pankanin G.

Warianty tytułu

EN

Reduction in energy consumption in a signal processing system for vortex meter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono koncepcję działania i realizację specjalizowanego układu przetwarzania sygnału dla przepływomierza wirowego o zredukowanym poborze energii. Omówiono zasadę działania przepływomierza wirowego ze szczególnym uwzględnieniem właściwości sygnału pomiarowego. Zrealizowany układ przetwarzania sygnału umożliwia określenie jego częstotliwości nawet w przypadku występowania znacznych zakłóceń. Układ i jego oprogramowanie zoptymalizowano pod kątem oszczędności zużycia energii. Przeprowadzono analizę zużycia energii w poszczególnych fazach pracy i uzyskany wynik zweryfikowano eksperymentalnie.

EN

A signal processing system for a vortex meter with reduced energy consumption is presented in the paper. The principle of operation of the vortex meter as well as the measuring signal properties are described. The designed signal processing system consists of two parts: analogue and digital ones. The analogue part is composed of two parallel channels. In order to determine the signal frequency reliably, the special software has been applied. On the basis of the signal magnitude and its initially measured frequency, the decision-making algorithm enables determination of the signal frequency. Due to application of the proposed new method of counting the full periods and measuring time (of these full periods), the counting error in frequency measurements can be strongly reduced. The hardware and software of the system has been optimised from the point of view of supply energy savings. The essential favourable factor for energy saving is the cyclic mode of operation. Measurements are taken every 5 minute. It is possible due to the observed fact that the flow rate in real industrial circumstances never changes in the sudden manner. The analysis of energy consumption in separate phases of the system operation has been performed. The obtained results have been experimentally verified. Moreover, it can be stated that the system can operate on one set of batteries over one year.

Słowa kluczowe

PL

przepływomierz wirowy; przetwarzanie sygnału pomiarowego; oszczędność energii

EN

vortex meter; signal processing; energy savings

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 11
• Strony: 1302--1304
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Wójcik A.

autor

Pankanin G.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Pankanin G. L.: The Vortex Flowmeter: Various Methods of Investigating Phenomena - Measurement Science and Technology 16 No 3 (2005) R1-R16 (Review article).
• [2] Cousins T., Foster S. A., Johnson P. A.: A linear and accurate flowmeter using vortex shedding, Proc. Power Fluid for Process Control Symposium, Inst. Measurement and Control, Guildford 1973, UK, pp. 45-46.
• [3] Miller R. W., De Carlo J. P., Cullen J. T.: A vortex flowmeter - calibration results and application experience, Proc. Flow-Con 1977, Brighton, UK.
• [4] Lomas D. J.: Vortex flowmetering challenges the accepted techniques, Control & Instrumentation, July/August 1975.
• [5] Igarashi T.: Flow characteristics around a circular cylinder with a slit (1st report, Flow control and flow patterns), Bulletin of the JSME, No 154, (1978), pp. 656-664.
• [6] Popiel, C. O., Robinson D. I., Turner J. T.: Vortex shedding from a circular cylinder with a slit and concave rear surface, Applied Scientific Research, 51, 1993, pp. 209-215.
• [7] Menz B.: Vortex flowmeter with enhanced accuracy and relia-bility by means of sensor fusion and self-validation, Measurement 22 (1997) pp. 123-128.
• [8] Zheng D., Zhang T., Hu Y.: Experimental Investigations of the Location of a Piezoelectric Probe in a Vortex Flow Sensor, Meas. & Science Technology, 18 (2007) pp. 3777-3783.
• [9] Pankanin G. L.: Influence of Vortex Meter Configuration on Measure Signal Parameters, Proc. of IEEE Instrumentation & Measurement Technology Conference, Irvine, California, 1993, pp. 337-34.
• [10] Pankanin G. L.: Optimization of Vortex Meter with Separate Sensor - Proc. of International Conference on Flow Measurement of Commercially Important Fluids, London 1990, UK.
• [11] Amadi-Echendu J. E., Zhu H.: Signal Analysis Applied to Vortex Flowmeters, IEEE Trans. on Instr. and Meas., vol. 41, No 6, Dec.1992, pp. 1001-1004.
• [12] Pankanin G., Wójcik A.: Pomiar częstotliwości sygnału pomiarowego z czujnika przepływomierza wirowego - Elektronika: konstrukcje, technologie, zastosowania, 2009. z. 8. ss. 232-235.