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离心泵自动化测量信息

[ 时间:2018-01-13  来源:http://www.gygpumps.com 作者:广一水泵厂 点击: ]

要消除信号中的噪声,最简单而果断的方法是把代表噪声的高频系数直接忽略掉,当进行信号重构时用零代替,它的缺点是在去噪的过程中也把部分有用信号去掉了。考虑到上述方法的不足后,将求得的各层的高频系数的绝对值与设定的阈值比较,如果小于阈值就弃掉,大于阈值就接着做下一层分解,这个方法就是硬阈值方法。硬阈值的方法中保留的那些高频系数还含有噪声,但它己经无能为力了。因此广一水泵厂提出了另一种软阈值的方法,它可以通过将那些大于阈值的系数逐渐向零压缩,使它们趋近于零从而完美地解决了这一问题。

 

通过上面的分析,很明显选用软阈值方法达到的去噪效果最优。我们选择对sym5小波进行五次分解,那么是否需要对每层的分解系数的阈值都进行重设呢?如果只是要知道信号的大概情况,不做详细分析,可以不调整阈值或只对第一层调整。但是一旦需要信号的精确信息,就需要对每层的分解系数进行实时调整,以确保每层的信号都能达到既有效的去噪又不丢失信号本身信息。

 

为了验证小波的去噪及奇异性检测效果,分别做两次实验,其中一个是对在常温下测量的布里渊信号进行小波变换,受到了严重的噪声干扰的单次采集的布里渊散射信号高。

 

加热的光纤距离短,产生的信号相对会很弱,检测方法不合适很可能会导致检测不到这些发生突变的点。由此可见,Sym5小波变换既可以去噪又可以检测奇异点,为系统抗干扰能力的提高奠定了基础。

表1:不同温度下的布里渊频谱参数表

温度rc) 频移(MHz) 线宽(MHz)
35 10971 30
40 10975 31
45 10981 30
50 10986 30
55 10992 30
60 10999 31

按照设计的基于电光移频相干检测的BOTDA分布式光纤传感系统的原理图进行实验系统的搭建,因为布里渊温度传感器要仿造计算机模块的设计,所需的光学和电学器件全部在一个工控机机箱大小的空间内部实现,所以只有通过合理的布局才能将所用器件有效地置于机箱内并正常工作互不影响。由于内部空间有限,所需的器件都用具有相同功能的小型模块代替。内部结构布局分三个步骤进行:第一步,拆除光驱和硬盘,在这个空间进行分层设计,将功率和散射小的器件两个掺饵光纤放大器、微波信号发生器、激光器和硬盘由上到下固定在设计好的隔层上。第二步,由于声光调制器功率大、散热多,将其固定在接近风扇的机箱侧壁上,并在侧壁上加散热片,以防影响计算机主板的工作。第三步,数据采集卡工作中散热较多,所以将数据采集卡固定在接近机箱侧壁的PCI插槽上。第四步,设计两个PCB板,其中一个板上集成一个电光调制器和一个偏压控制模块,用于提供探测光,所以将该板插在离微波信号发生器近的ISA插槽上,另一个板上除了集成一个电光调制器和一个偏压控制模块外,还需要集成窄脉冲源和光电探测器,窄脉冲源既提供电光调制器射频端的脉冲,又要触发数据采集卡,并且光电探测器探测到的信号要输入到数据采集卡进行数据处理,所以该板应插在离数据采集卡近的ISA插槽上。本系统主要测试传感光纤的温度场分布,那么需要根据测试要求将全部或部分光纤放入温控箱模拟温度变化。然后启动软件控制系统,在广一离心泵控制界面上调节掺饵光纤放大器的输出电流,确保布里渊传感器能够产生布里渊散射信号后,可以根据需要选择使用的测量功能按钮完成信号的测量。

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