基于LabVIEW的FFT光纤涡轮流量测量系统研究

杜玉环，郭迎清，薛海东，张小栋，丁 毅

(1.西北工业大学动力与能源学院，陕西西安 710072；2.西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049；3.中航工业航空动力机械研究所，湖南株洲 412002)



基于LabVIEW的FFT光纤涡轮流量测量系统研究

杜玉环1，郭迎清1，薛海东1，张小栋2，丁 毅3

(1.西北工业大学动力与能源学院，陕西西安 710072；2.西安交通大学机械工程学院，陕西西安 710049；3.中航工业航空动力机械研究所，湖南株洲 412002)

光纤式涡轮流量计是一种应用前景广阔的流量测量装置。文中在分析光电频率信号处理方法的基础上，采用了FFT频谱分析法在LabVIEW软件中开发了仿真测试平台，通过仿真分析，验证了该方法在频率测量应用中具有抗干扰性强和高精度等优点；并进一步搭建了流量模拟测试系统进行实验，通过软硬件的结合，实验验证了该流量测试系统能够达到0.5%以上的测试精度。

涡轮流量计；光纤传感器；频率；FFT

0 引言

电磁式涡轮流量计是目前在液体流量测量中使用较为广泛的一种测量装置，但是它在小流量的测量中容易出现阻力损失大而卡死不转的情况。而光纤传感器近些年发展迅速，应用十分广泛[1-2]，因此将强度反射式光纤和涡轮流量计相结合为流量检测提供了一种新思路。将光纤探头安装在涡轮顶端，随着涡轮转动，叶片将影响反射光强而产生光脉冲信号。而体积流量与转动频率有这样的对应关系qv=f/K，其中K为仪表系数。李质勇等[3-5]提出了一种光纤涡轮流量计，给出了整体结构设计，除了光纤传感器部分，其他部件与传统电磁式涡轮流量计结构基本相同，其中指出光纤涡轮流量计输出信号为频率信号。……