Adaptive Algorithm for Estimating Vortex Frequencies in Vortex Sonic Flowmeters

Abstract

The article focuses on the development of vortex shedding frequency estimation algorithm. It shows the difficulties of the application of classical algorithms (moving average and median filtering) for whole measurement range of vortex sonic flowmeter. These algorithms are effective at the high flow region, where frequency of arrival of information about vortex frequency is high. However, at the low flow region where aforementioned frequency equals to tenths of hertz these algorithms are ineffective. A new adaptive algorithm is offered which can operate in a whole range of flowmeter measuring. It combines an ability to react immediately if a flow starts changing, and to provide stable measurements if the flow is stable. The simulation of the proposed algorithm is implemented and its advantages over the algorithms used in serial manufacture are shown. It is noted that the developed algorithm does not need in powerful computing facilities. Статья посвящена вопросу разработки алгоритма оценки частоты вихреобразования для применения его в вихреакустических расходомерах. Показано, что применение классических алгоритмов (скользящего среднего и медианной фильтрации) во всем диапазоне измерения рассматриваемых расходомеров затруднено. Их применение эффективно в области больших расходов, где частота поступления информации о частоте вихреобразования велика. Однако при измерении малых расходов, а вышеупомянутая частота достигает десятых долей герц, применение вышеперечисленных алгоритмов проблематично. Предложен новый адаптивный алгоритм, работающий во всем диапазоне измерения расходомера. Он сочетает в себе способность мгновенно реагировать на изменение расхода и обеспечивать стабильность измерений в установившемся режиме работы расходомера как в области больших расходов, так и в области малых. Проведено моделирование работы предлагаемого алгоритма, показано его преимущество над алгоритмами, применяемыми в серийном производстве. Отмечено, что разработанный алгоритм не требует больших вычислительных мощностей.