仪器仪表学报

作者：思 悦，张炎羿，王丽洁，元振毅，李淑娟

单位：思 悦,1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,,张炎羿,1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,,王丽洁,1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,,元振毅,1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,,李淑娟,1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院,

关键词：科氏流量计;组合带阻滤波器;样本熵;故障检测

基金：陕西省重点研发计划(2023-YBGY-338)项目资助

测量管故障是影响和制约科氏流量计测量精度、可靠性和安全性的关键因素。挂壁故障是科氏流量计服役过程中极易出现的测量管故障形式之一,挂壁故障的产生使科氏流量计物理刚性值发生变化,导致计量校准因子发生偏移,直接影响质量流量及其他流体信息的测量精度;另外,若挂壁故障不能及时被预警,则故障增长可能造成管道堵塞,严重时引发爆炸,造成重大工业安全事故。因此,检测科氏流量计服役状态、识别测量管挂壁故障,是提高科氏流量计测量精度、可靠性和安全性的迫切需求。故提出了一种基于组合带阻滤波器与样本熵的挂壁故障检测方法。由于振动响应信号通常包含多种模态特征信号和干扰信号。组合带阻滤波器能有效滤除干扰信号并保留目标模态特征信号。通过计算不同状态下模态特征信号的样本熵,可充分利用其对信号动态变化的高度敏感性。故障发生时,信号复杂性显著增加,样本熵值随之变化,为故障诊断和评估提供可靠依据。通过对比正常与故障状态的样本熵值,可定量分析故障严重程度,实现流量计故障状态的有效监测。实验结果表明,该方法可有效识别科氏流量计测量管的挂壁故障,且识别效果优于现有其他方法。

来源：2025年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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