基于小波去噪和EMD的船舶液位信号特性分析 被引量：7

1

作者 秦品乐 林焰 陈明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第18期13-16,共4页

为提高船舶液舱液位测量精度,研究了液位测量信号的特性,提出基于小波去噪和经验模态分解(EMD)的水位信号处理新方法。用平移不变小波去噪算法对液位信号进行预处理,消除异常事件对EMD方法的影响,用EMD分解信号,按照给定的置信度去除高... 为提高船舶液舱液位测量精度,研究了液位测量信号的特性,提出基于小波去噪和经验模态分解(EMD)的水位信号处理新方法。用平移不变小波去噪算法对液位信号进行预处理,消除异常事件对EMD方法的影响,用EMD分解信号,按照给定的置信度去除高频固有模态(IMF)分量,提取低频IMF及趋势项进行重构,得到的无干扰成分即为液位真实信号。理论及实验研究表明,只有在有效消除异常干扰的情况下才能获得可靠的IMF分量,采用该方法提取有异常干扰的液水位信号真实趋势是有效可行的。 展开更多

关键词 液位信号 小波去噪 平移不变 经验模态分解

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磁致伸缩液位传感器检测信号影响因素分析及实验研究 被引量：15

2

作者 孙英 靳辉 +2 位作者 郑奕 翁玲 王博文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1607-1613,共7页

磁致伸缩液位传感器作为液位测量装置,其检测信号对磁致伸缩液位传感器性能产生直接的影响,因此检测信号影响因素分析对优化传感器的性能至关重要。本文从检测线圈结构和脉冲电流参数对检测信号的影响进行讨论,建立了基于检测线圈的等... 磁致伸缩液位传感器作为液位测量装置,其检测信号对磁致伸缩液位传感器性能产生直接的影响,因此检测信号影响因素分析对优化传感器的性能至关重要。本文从检测线圈结构和脉冲电流参数对检测信号的影响进行讨论,建立了基于检测线圈的等效电路模型,使得在确立线圈结构参数时有了理论依据;观察检测信号波形变化趋势,得到感应信号随影响因素的变化曲线,从而得出液位传感器最优参数。优化后的液位传感器,提高了检测信号的抗干扰能力及其稳定性。该研究结果为磁致伸缩液位传感器的优化设计提供理论基础与指导。 展开更多

关键词 液位传感器 磁致伸缩 检测信号 影响因素

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FMCW微波液位测量的快速频率估计算法 被引量：10

3

作者 陈先中 柳瑾 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期901-905,共5页

在FMCW(调频连续波)微波液位测量系统中,回波差拍正弦信号的频率检测是实现距离测量的关键。本文比较了基于离散傅里叶变换的正弦信号频率估计方法:矩形窗比值公式法和能量重心校正法,并分析了这两种算法在频率估计中各自存在的问题,通... 在FMCW(调频连续波)微波液位测量系统中,回波差拍正弦信号的频率检测是实现距离测量的关键。本文比较了基于离散傅里叶变换的正弦信号频率估计方法:矩形窗比值公式法和能量重心校正法,并分析了这两种算法在频率估计中各自存在的问题,通过分析噪声对频率测量的影响并结合两者的优势,提出一种基于FFT的快速频率估计算法,实验结果表明该方法的测量精度高,计算量小,具有实现简单、快速实时等特点。 展开更多

关键词 FMCW 液位测量 信号处理 频率估计

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超声液位检测频率选择的理论计算和实验研究 被引量：6

4

作者 张峰 贺西平 李斌 《应用声学》 CSCD 北大核心 2009年第2期129-133,共5页

非介入式超声液位检测中,中间层介质对反射回波强度有着显著的影响,为得到较强的检测回波信号,发射频率的选择是非常必要的。本文采用传输矩阵方法,对非介入式超声液位检测中声波在多层介质中的传播进行了研究,给出了反射回波声强与入... 非介入式超声液位检测中,中间层介质对反射回波强度有着显著的影响,为得到较强的检测回波信号,发射频率的选择是非常必要的。本文采用传输矩阵方法,对非介入式超声液位检测中声波在多层介质中的传播进行了研究,给出了反射回波声强与入射声波频率之间的关系,从理论上计算得到了最佳入射声波频率。实验结果与理论计算一致,由此为非介入式超声液位检测的频率选择提供了一有效的技术途径。 展开更多

关键词 传输矩阵 超声液位检测 回波信号 频率选择

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基于分形模糊控制滤波处理油井液面深度信号的方法 被引量：8

5

作者 吴新杰 张建成 +1 位作者 王鲁川 王师 《传感技术学报》 CAS CSCD 2000年第1期29-32,共4页

本文介绍了油井液面探度测量的基本原理，着重论述了利用分形模糊控制滤波处理液面信号的基本方法，最后给出对实验测量信号的处理结果．

关键词 分形模糊控制 油井 滤波器 液面深度测量

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用CIS实时检测液位的系统 被引量：1

6

作者 陈良才 吕锋杰 +2 位作者 马丹 茹更生 黄玲 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期71-74,共4页

圆柱形透明容器中液体使透射光会聚,空气使透射光发散。将CIS放在液柱透镜的焦线上,则CIS接收到的液体段透射光比空气段透射光强得多。液位不断升高,则CIS接收到强光的像元数不断增加,经后续信号处理可获得圆柱形透明容器中的实时液位... 圆柱形透明容器中液体使透射光会聚,空气使透射光发散。将CIS放在液柱透镜的焦线上,则CIS接收到的液体段透射光比空气段透射光强得多。液位不断升高,则CIS接收到强光的像元数不断增加,经后续信号处理可获得圆柱形透明容器中的实时液位。当液位变化范围在CIS高度范围内时,用CIS就可实时检测透明容器中的液位。此方法简单可靠,在200mm的检测范围内,实测了18个液位,平均液位误差0.185mm,最大液位误差0.66mm。 展开更多

关键词 接触式图像传感器 液位测量 信号处理 焦线

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基于小波变换处理油井液面深度信号的方法 被引量：1

7

作者 吴新杰 孙定源 +1 位作者 闫光辉 王师 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第9期39-41,共3页

文中介绍了油井液面深度测量的基本原理，着重论述了利用小波变换处理液面深度信号的基本方法，最后给出对实际测量信号的处理结果。

关键词 小波变换 滤波 液面信号 油井 声波 信号处理

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基于改进EMD的船舶液舱液位测量方法及数据分析 被引量：1

8

作者 秦品乐 林焰 陈明 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期391-395,共5页

分析了自由浮态下提高液位测量精度的方法,然后针对采集到的非平稳液位信号,提出了一种改进的局部经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法进行滤波处理,去除信号中各瞬时频率成分,提取信号的平均趋势,并计算液位有效高度.... 分析了自由浮态下提高液位测量精度的方法,然后针对采集到的非平稳液位信号,提出了一种改进的局部经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法进行滤波处理,去除信号中各瞬时频率成分,提取信号的平均趋势,并计算液位有效高度.仿真结果表明,采用改进后的局部EMD方法能有效地提高分解精度,实验数据的分析表明提出的液位测量方法是可行的,具有工程应用价值. 展开更多

关键词 船舶 液位测量 非平稳信号 经验模态分解 B样条插值

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从抽油井液位回音信号中提取液位值的方法 被引量：5

9

作者 孟开元 庄贵林 曹庆年 《西安石油学院学报（自然科学版）》 2001年第4期66-67,84,共3页

通过分析抽油井液位回音曲线特性 ,给出了检测曲线中特性脉冲的电路原理 ,进而提出了应用计算机技术处理回音信号、提取液位的方法 :与计算机结合 ,根据统计规律计算声速和液位值 .这种方法可以消除在测量中人为因素的影响 ,使得测量变... 通过分析抽油井液位回音曲线特性 ,给出了检测曲线中特性脉冲的电路原理 ,进而提出了应用计算机技术处理回音信号、提取液位的方法 :与计算机结合 ,根据统计规律计算声速和液位值 .这种方法可以消除在测量中人为因素的影响 ,使得测量变得精确、方便、直接 .此方法在西安石油学院研制的 ZNY- 3型抽油机诊断仪中得到了较好的应用 . 展开更多

关键词 抽油井 回音曲线 特性脉冲 液位测量 液位回音信号

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基于超声散射的线性调频液位回波信号仿真

10

作者 李鹏 沈孝龙 钱银 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2873-2877,共5页

根据超声散射理论,提出一种超声液位回波信号的仿真方法。结合流体边界层理论,将液面划分气相、液相、气体滞留层和液体滞留层4层结构;每层相态又被划分为许多小散射子,散射强度依据含水浓度设定。液面回波信号即为所有散射子的散射信... 根据超声散射理论,提出一种超声液位回波信号的仿真方法。结合流体边界层理论,将液面划分气相、液相、气体滞留层和液体滞留层4层结构;每层相态又被划分为许多小散射子,散射强度依据含水浓度设定。液面回波信号即为所有散射子的散射信号之和。完成线性调频波液面回波信号仿真后,与相同参数条件下的实际信号进行比对,从波形、时域和频域参数及估计液位等方面,都证明了所提仿真方法可行有效。该方法同样适用于其他发射波形的液位仿真。 展开更多

关键词 超声 液位测量 线性调频波 信号仿真

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基于DSP的一种光电液位测量数据采集与处理的设计

11

作者 胡卫军 朱永 +2 位作者 符欲梅 章鹏 张菊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2004年第1期28-29,31,共3页

介绍了一种光电液位测量结构的基于DSP的数据采集和处理方案。详细叙述了该光电液位测量方法的原理,DSP器件的选择,固体图像传感器驱动电路的设计,A/D转换器件与DSP的接口与数据采集和处理的方法及其具体实现的流程框图,并给出了总的电... 介绍了一种光电液位测量结构的基于DSP的数据采集和处理方案。详细叙述了该光电液位测量方法的原理,DSP器件的选择,固体图像传感器驱动电路的设计,A/D转换器件与DSP的接口与数据采集和处理的方法及其具体实现的流程框图,并给出了总的电路原理图,最后通过搭建实验证明了该方法的应用可以实现液位的实时测量。对于DSP器件使用和实时液位测量具有一定的实际意义。 展开更多

关键词 DSP 数据采集 实时液位测量 数据处理 光电测量

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低频声波油井液面检测方法研究 被引量：8

12

作者 刘迎新 杨亦春 +2 位作者 韩宝坤 肖颖 郭泉 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第1期24-31,共8页

为克服冲击声波法油井液面检测设备寿命短的缺陷,研究了一种低频声波测量油井内液面深度的方法,采用电磁式扬声器产生伪随机码调制的低频声波作为探测信号。通过对回波信号的解码和相关检测处理可以抑制背景噪声的干扰。完成了油井液面... 为克服冲击声波法油井液面检测设备寿命短的缺陷,研究了一种低频声波测量油井内液面深度的方法,采用电磁式扬声器产生伪随机码调制的低频声波作为探测信号。通过对回波信号的解码和相关检测处理可以抑制背景噪声的干扰。完成了油井液面检测仪的硬件和软件系统的初样设计,并对不同信噪比下的回波信号作了仿真分析,仿真分析结果表明,该方法在低信噪比情况下,仍具有良好的辨识效果。 展开更多

关键词 低频声波 液面检测 调制信号

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TDR型液位自动监测系统的研究与应用 被引量：2

13

作者 陈春歌 王建华 +1 位作者 刘建芸 赵磊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第4期39-41,共3页

介绍了一种TDR型液位测量系统,系统推广了TDR(时域脉冲反射)技术,通过监测反射信号的变化,实现液面水位的动态监测。并对采集信号的实时预处理采用了小波滤波和冗余采样率法,提高了系统的在线测量精度。介绍了测距原理、系统构成、采样... 介绍了一种TDR型液位测量系统,系统推广了TDR(时域脉冲反射)技术,通过监测反射信号的变化,实现液面水位的动态监测。并对采集信号的实时预处理采用了小波滤波和冗余采样率法,提高了系统的在线测量精度。介绍了测距原理、系统构成、采样数据预处理方法。软件界面采用Dephi7高级语言编程,并通过基于Dephi调用Matlab的方法对采集数据进行处理。实验结果表明:系统具有较高的测量精度,可靠性高。 展开更多

关键词 TDR 液位监测 小波分析 信号预处理

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井下动液面声波信号处理方法研究 被引量：12

14

作者 王路平 魏勇 +3 位作者 汪玉祥 陈强 刘国权 马伟楠 《电子测量技术》 北大核心 2021年第22期87-95,共9页

石油采收过程中油井动液面深度监测对确保油井的安全生产非常重要。当使用声波法测量油井动液面深度时,受到套管中复杂结构的影响,井口接收到的声波信号的接箍波和液面回波易受到噪声的干扰,导致传统的信号处理方法很难计算声波的速度... 石油采收过程中油井动液面深度监测对确保油井的安全生产非常重要。当使用声波法测量油井动液面深度时,受到套管中复杂结构的影响,井口接收到的声波信号的接箍波和液面回波易受到噪声的干扰,导致传统的信号处理方法很难计算声波的速度和旅行时间,从而无法获得油井动液面深度。针对这一问题,首先对接箍波进行巴特沃斯低通滤波,采用短时平均幅度差函数来获取接箍波的平均采样次数,以此来计算声波在油井中传播的速度;在此基础上,对液面回波进行小波去噪,采用小波奇异值检测方法来获取液面回波位置,以此来计算起爆波和液面回波位置的时间差,进而实现油井动液面深度的检测。为了更加直观方便地对比处理效果,设计了基于MATLAB的可视化数据处理软件。选取多组采油现场获得的声波信号进行测试,结果表明,测量绝对误差控制在1 m以内,相对误差不超过0.075%,与其他信号处理方法(相对误差范围0.3%~0.5%)相比,所提的方法误差较小,能够较好地满足实际工程中的需求。 展开更多

关键词 井下动液面 声波信号 巴特沃斯低通滤波 短时平均幅度差函数 小波去噪 小波奇异值检测

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具有参考信号的反射式光纤液位传感器 被引量：1

15

作者 武帅 史锦珊 《燕山大学学报》 CAS 1999年第4期340-342,共3页

描述了一种具有参考信号的反射式光纤液位传感器，它是利用光纤的输光反射原理测量液位。一根光纤将一束光投射到油面，另一根光纤接收从油面反射回的光，再用一根参考光纤沿着与发送、接收光纤同样的路径传输由发光二极管ＬＥＤ发出的... 描述了一种具有参考信号的反射式光纤液位传感器，它是利用光纤的输光反射原理测量液位。一根光纤将一束光投射到油面，另一根光纤接收从油面反射回的光，再用一根参考光纤沿着与发送、接收光纤同样的路径传输由发光二极管ＬＥＤ发出的光。再通过反射信号与参考信号的比值运算，有效消除了由于非测量的光强度变化造成的干扰。该液位传感器的测量距离范围是７０ｍｍ～１７０ｍｍ，精度可达１％。 展开更多

关键词 光纤传感器 液位 光反射 参考信号

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改进瓶装液位高精度智能检测系统的设计 被引量：5

16

作者 徐乐年 薛婉婷 +1 位作者 于后瑞 程国帅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期67-70,共4页

为满足生产线对瓶装液位检测的高精度、低成本、智能化的需求,依托先进传感器技术、嵌入式ARM处理器芯片以及数字信号处理方法,设计改进了基于变介质电容原理的液位在线检测系统。采用DDS技术产生稳定的可控信号源,通过电容式传感器对... 为满足生产线对瓶装液位检测的高精度、低成本、智能化的需求,依托先进传感器技术、嵌入式ARM处理器芯片以及数字信号处理方法,设计改进了基于变介质电容原理的液位在线检测系统。采用DDS技术产生稳定的可控信号源,通过电容式传感器对液位信号进行采集处理,转变为数字信号,并结合BP神经网络进行温度补偿,最终利用相关算法将液位值计算出来;同时改进人机交互模块通过无线WIFI完成PC或手机端与检测系统的远程双向数据传输。实验结果表明,该检测系统的检测精度可达±1 mm,在精度、稳定性以及智能化方面均较之前的检测系统有了明显的提高。 展开更多

关键词 液位检测 介电常数 DDS信号发生器 BP神经网络 人机交互

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光纤液位检测系统的研制

17

作者 向永江 董桂华 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第5期701-704,共4页

介绍了南京航空航天大学研制成功的新型光纤式液位检测系统的工作原理、结构组成和技术特点。这种系统采用新颖的液位传感探头，应用了先进的光纤传感技术及微电子信号处理装置，因此具有耐腐蚀、防燃、防爆、抗电磁干扰、体积小、重量... 介绍了南京航空航天大学研制成功的新型光纤式液位检测系统的工作原理、结构组成和技术特点。这种系统采用新颖的液位传感探头，应用了先进的光纤传感技术及微电子信号处理装置，因此具有耐腐蚀、防燃、防爆、抗电磁干扰、体积小、重量轻等优点。这种系统特别适合于航空及石油化工等领域的液位检测。还具体介绍了已成功地应用于我国农业飞机的五通道光纤液位检测系统。此项技术在航空上的应用，充分说明了该研制成果具有很好的先进性、可靠性和实用性。 展开更多

关键词 光导纤维 传感器 信号处理 液位检测

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