數濾創新

1、過濾與分離機械的創新進展是什麼樣的？

過濾與分離機械的創新進展：
隨著國際新形勢逐漸復雜化和環保行業以及全球能源的快速進步，葯劑、食品、冶金、化工、核工以及國防等行業的要求日漸高純凈化、高品位化，同時伴隨著全球化經濟低碳化，全世界各個國家對分離與過濾機械工業的重視度和關注度逐漸增加。目前市場，市場貿易，資本公眾化以及企業聯合化、信息流通和先進技術一體化的格局已經成為發達國家在分離與過濾行業中的一個重要舉措。
1、國外分離與過濾機械發展歷程
1965年在英國，20個國家一起聯盟成立了國際過濾學會，此後的多年間各國進行了越來越多的國際性行業交流。1974年到2013年總計舉辦了11屆世界過濾大會，這是全球級別最高的分離與過濾行業會議。隨後，世界過濾組織於1990年法國創辦，很多國家以此為契機在當地創立了各類分離與過濾學會與協會，同時創立了以各國為頭銜的專業性期刊或雜志，世界分離與過濾技術得到了快速而有效的發展。近些年，國外分離與過濾機械行業有了快速的進步和發展。2011年全球該行業的總產值約2500億美元，裡面亞洲產值就高達800多億美元，其中膜類產值約佔25%左右；美國2012年單單膜類產品產值就高達25多億美元。
2、國外分離與過濾機械發展現狀
1）分離與過濾機械的產品主要類型
分離與過濾機械包含在化工過程與控制機械及設備的范疇里。目前國內外的分離與過濾種類特別多，主要的設備和機械有物質分離機械有篩與電磁選分設備、膜分離設備、乾燥設備、氣溶膠分離設備、離子交換設備、離心分離器、萃取器、吸收設備、精餾設備等。國內外當前對於分離與過濾設備的劃分類型還沒有一個統一的參照標准，都是根據自己的情況來定位的。到了二十一世紀，大部分經濟發達國家都比較喜歡按照設備的工作原理來劃分機械類型，其中按照推動力的相同性分叫做「類」，根據整機的結構分成為「型」，根據主要特徵分成為「式」。
2）主要分離與過濾機械產品發展史
早在十八世紀，我國第一次使用布袋來過濾豆漿，第一次使用離心力原理來分離蜂蜜。從這之後的幾百年中，世界各國分離與過濾技術都沒有得到很好的發展和創新，直至十九世紀板框壓濾機才被首次發明出來，到了二十世紀，機械產品的開發才出現了較快的發展勢頭，並且一舉發明了超導分離、納米過濾、全自動化作業、機器人操作等高科技機械產品。
3、國外分離與過濾機械發展勢頭
當今世界，高新技術迅猛發展，這種強大的發展趨勢也給分離與過濾機械產品的創新和發展注入了新力量和源泉，超音速鈾分離、超導分離、激光分離、超聲波過濾、納米超濾、模擬自濾等高科技項目不斷推新，其整個行業發展勢頭與相關產業的進步起頭並進，主要表現可總結為以下幾個方面：
1）高參數趨勢
第一是大規格趨勢：因為資源以及能源開發、三廢治理、環保等工業逐漸朝著大型化的方向發展，就需要有大型號大規模的分離與過濾設備提供支持，比如Φ3000離心分離機以及2000m2壓濾機等。第二是高速率趨勢：當前各企業的管理者都比較重生產效率問題，為了滿足企業對特殊材料的分離任務並保障設備的工作質量和效率，就必須有高速運轉且高速過濾的設備作為後盾，比如音速鈾濃縮離心分離機以及高速率旋葉壓濾機等，並且它們都採用了針狀軸承整機以及磁力全速動平衡技術。第三是高精度趨勢：目前全球精細化工、醫葯生物等行業的發展速度越來越快，為了提高此類產品的純度質量，就要有更加精細的設備，比如高精度精密膜分離器、千級鈾擴散膜濾機組、十字流動態過濾機等。第四是高壓力趨勢：節能是當前世界關注的重點課題，為了盡可能大的減少產品的含液量，以達到降低乾燥產品過程中的能耗，設備的壓力就應該逐漸增大，比如加壓葉濾機等。
2）節能多功能趨勢
隨著醫葯生物工程技術水平的不斷發展，貴重製品的污染以及節約現在已經得到了相關人士的持續關注，為了實現這一目標，就要設計出節能減排共更能、乾燥功能、過濾功能和集反應功能共有的一體化設備，像具備壓榨功能的多功能加壓過濾機以及水平帶式過濾機等。
3）智能化趨勢
為了適應特殊場合的需求並且提高機械的生產效率和質量，我們必須採用全自動化高水平且能夠連續作業的專業設備，逐漸朝著機器人操作以及電腦控制的方向發展，像控無人操作碟型分離機或者水平帶型過濾機等。
4）材料新型化趨勢
未來設備的機械性能一定會逐漸提高，這就需要抗腐蝕性能、耐磨性、剛度、強度優異等新材料的支持，例如新型合成樹脂、橡膠、硬質合金SiO2、陶瓷、工程塑料復合而成的新型材料，除此之外還需要零件表面鍍鎳磷技術以及噴塗、襯包、鑲嵌、粘結新工藝的支持。在分離效率及精度方面也將得到很好的發展，這就對過濾分離機械的過濾介質，其心臟材料有了嚴格的要求。比如燒結網、濾布等。

2、數字濾波技術的介紹

數字濾波技術是指在軟體中對採集到的數據進行電磁兼容消除干擾的處理。一般來說，除了在硬體中對信號採取抗干擾措施之外，還要在軟體中進行數字濾波的處理，以進一步消除附加在數據中的各式各樣的干擾，使採集到的數據能夠真實的反映現場的工藝實際情況。這里介紹的是可以用於工控軟體中的一般的數字濾波技術，能夠滿足一般的數據處理需要，更為復雜的數字濾波這里不作進一步的介紹。

3、數字濾波器可以實現什麼常用的功能，和模擬濾波器的區別在哪兒？

濾波器就是頻率選擇器，選出需要的頻率成分，把不需要的頻率成分去掉。描述頻率成分的應是頻率空間，即對原始信號作傅里葉變換的頻譜空間，在頻譜空間上讓那些需要的頻率成分乘以1，就保留了，不需要的頻率成分乘以0，就濾除了。數字濾波器正是根據以上原理，在頻域里設計好濾波器的傳遞函數，與原始信號的傅里葉變換相乘，再反傅里葉變換回去就可以了。當然，也可以把傳遞函數作反傅里葉變換，得到時域（一維信號）或空域（二維信號）的模板，用模板對原始信號卷積就可以了。
數字濾波器利用了當前點前後的數據，濾波器模板是對稱的，因而不會有相移，模擬濾波器由於對於當前點，只有過去的信號可以利用，將來的信號未知，即模擬濾波器不是對稱的濾波器，因而必定存在相移。數字濾波器很容易用邏輯器件、可編程器件實現，而模擬濾波器不能只用邏輯器件實現，一般需要電阻、電容和電感的組合電路實現。
數字濾波器的濾波速度相對比較慢，模擬濾波器濾波速度非常快，因為對於電路來說，信號輸入後幾乎不用延時就有信號輸出了
希望能幫到你。

4、數字濾波原理簡介

地震記錄中包含有效波和干擾波兩部分。在地震勘探工作中，壓制干擾，提高信噪比 是一項貫徹始終的內容，數字濾波就是其中的一個重要環節。

（一）有效波與干擾波

在地震勘探野外施工中，地震儀可記錄到觀測點附近的所有擾動。在這些擾動中用於 解決所提出的地質任務的波稱為有效波，而那些與勘探任務無關且妨礙對有效波追蹤和識 別的波都屬於干擾波。干擾波有時是相對的概念，如在反射波法中，折射波就常被視為干 擾波。

干擾波大體可分為兩種：其中有明顯傳播規律的稱為規則干擾波，如聲波、面波、工 業電干擾、淺層折射波、多次反射波等；沒有明顯傳播規律的振動稱為不規則干擾波（又 稱隨機干擾波），如微震、刮風、海浪及人為因素等在地震記錄上顯現的那些雜亂無章 的 隨機波動。在野外採集和資料處理中採用多種措施，用以突出有效波壓制干擾波。

（二）數字濾波原理

一個原始信號通過某一裝置後變為一個新信號的過程稱為濾波：原始信號稱為輸入，新信號稱為輸出，通過的裝置稱為濾波器。這里所說的「信號」和「裝置」，應當廣義地 去理解：可能是具體的（如電流「信號」和電感、電容、電阻等元件組成的「裝置」），也 可能是抽象的（如數和數學運算）。

圖1-41 不同濾波器的響應特性

當輸入為單位脈沖δt時，輸出的信號是濾 波器的脈沖響應，響應的波形與輸入的波形是 不同的；同一單位脈沖輸入不同的濾波器，輸 出脈沖響應的波形也是不同的，如圖1-41所 示。這就是說，濾波器的特性可以改變輸入信 號。據此，我們就可依期望輸出的波形選擇濾 波器的特性或設計濾波因子。

所謂數字濾波，是將輸入信號離散取樣變 為數字信號，系統的特性設計為數學函數（稱權函數），然後使數字信號與數學函數進行 數學運算，得到新的數字信號輸出。

現在我們來簡單討論數字信號濾波的具體過程。

對共反射點資料來說，有效波是一次反射波，如果把地震記錄X（t）寫成兩部分之 和，即

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其中：S（t）與n（t）分別表示有效波和雜訊。根據數字濾波的線性，可以把輸出表示為

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即相當於S（t）與n（t）分別進行數字濾波所得結果之和，但我們的目的是壓制雜訊、增

強有效波。為此，我們希望

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從頻率域角度，則期望

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上式等同於

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若信號S（t）和雜訊n（t）的頻譜是分離的，不重疊，則可令

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確定了H（f），即可根據傅氏變換求出h（t）。這樣，由H（f）與X（f）乘積得到Y（f），即

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根據褶積定理，頻率域中的乘積在時間域中為褶積，即

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表明時間域中的濾波是通過輸入信號X（t）與濾波器的脈沖響應h（t）的褶積運算實現的。

在地震勘探中，有時有效波和干擾波的頻譜成分十分接近甚至重合，這就無法利用頻 率濾波壓制干擾，需要利用有效波和干擾波在其他方面的差異進行濾波。如果兩者在視速 度方面有差異，則可進行視速度濾波。由於褶積運算中涉及時間和空間兩個變數，所以稱 為二維濾波。

地震波在地下傳播時，地球介質相當於一個濾波器，濾去了較高的頻率成分，保留下 較低的頻率成分，此稱「大地濾波作用」。高頻成分的損失使頻譜變窄，致使激發的短脈 沖經大地濾波作用後延續時間加長，所以地層可看做是一個具有低通頻率特性的濾波器。

為了提高地震記錄的解析度和信噪比，把延長了的波形壓縮成近於未受大地濾波作用 的脈沖子波，此項處理稱為反濾波。反濾波過程剛好與前一濾波過程的作用相反。

5、常用的數字濾波的方法都有哪些，寫出其中三種數字濾波的演算法

經典濾波的概念，是根據傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論，任何一個滿足一定條件的信號，都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說，就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的，組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。實際上，任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度（對信號最高頻率的限制），頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器，則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路 。
現代濾波
現代濾波思想是和經典濾波思想截然不同的。現代濾波是利用信號的隨機性的本質，將信號及其雜訊看成隨機信號，通過利用其統計特徵，估計出信號本身。一旦信號被估計出，得到的信號本身比原來的信噪比高出許多。典型的數字濾波器有Kalman濾波，Wenner濾波，自適應濾波，小波變換（wavelet）等手段[3] 。從本質上講，數字濾波實際上是一種演算法，這種演算法在數字設備上得以實現。這里的數字設備不僅包含計算機，還有嵌入式設備如：DSP，FPGA，ARM等。

6、數字濾波技術的分類

1.死區處理
從工業現場採集到的信號往往會在一定的范圍內不斷的波動，或者說有頻率較高、能量不大的干擾疊加在信號上，這種情況往往出現在應用共控板卡的場合，此時採集到的數據有效值的最後一位不停的波動，難以穩定。這種情況可以採取死區處理，把波停波動的值進行死區處理，只有當變化超出某值時才認為該值發生了變化。比如編程時可以先對數據除以10，然後取整，去掉波動項。
2.算術平均值法
公式為YK =(X1+X2+X3+…+XN)/N，在一個周期內的不同時間點取樣，然後求其平均值，這種方法可以有效的消除周期性的干擾。同樣，這種方法還可以推廣成為連續幾個周期進行平均。
3.中值濾波法
這種方法的原理是將採集到的若干個周期的變數值進行排序，然後取排好順序的值得中間的值，這種方法可以有效的防止受到突發性脈沖干擾的數據進入。在實際使用時，排序的周期的數量要選擇適當，如果選擇過小，可能起不到去除干擾的作用，選擇的數量過大，會造成采樣數據的時延過大，造成系統性能變差。
4.低通濾波法
公式為YK =QXK+(1-Q)YK-1 截止頻率為f=K/2πT。這種濾波方式相當於使採集到的數據通過一次低通濾波器。來自線現場的的往往是4---20mA信號，它的變化一般比較緩慢，而干擾一般帶有突發性的特點，變化頻率較高，而低通濾波器就可以濾除這種干擾，這就是低通濾波的原理。實際使用時要選擇合理的Q值，過高過低都不能達到目的。
5.滑動濾波法
滑動濾波法是從一階低通濾波法推廣過來的，原理是信號不會出現突變，這種方法也有其局限性，所有的信號的突變都看作干擾。但這種方式可以應用在一些比較特殊的場合，使用時相應的數據處理過程也要做變化，比如PID的參數。滑動濾波法的公式是：Yn=Q1Xn+Q2Xn-1+Q3Xn-2，其中Q1 + Q2+ Q3 =1且Q1 >Q2> Q3。

7、什麼叫數字濾波？數字濾波的優勢？

http://ke.網路.com/view/163224.htm

8、數字濾波的現代濾波

現代濾波思想是和經典濾波思想截然不同的。現代濾波是利用信號的隨機性的本質，將信號及其雜訊看成隨機信號，通過利用其統計特徵，估計出信號本身。一旦信號被估計出，得到的信號本身比原來的信噪比高出許多。典型的數字濾波器有Kalman濾波，Wenner濾波，自適應濾波，小波變換（wavelet）等手段 。從本質上講，數字濾波實際上是一種演算法，這種演算法在數字設備上得以實現。這里的數字設備不僅包含計算機，還有嵌入式設備如：DSP，FPGA，ARM等。

9、什麼叫數字濾波？數字濾波與模擬濾波相比有什麼突出優點？

(1)數字濾波是用程序實現的，不需要增加任何硬設備，也不存在阻抗匹配問題，可以多個通道共用，不但可以節約投資，還可以提高可靠性和穩定性。
(2)可以對頻率很低的信號實現濾波，而模擬濾波器由於受電容容量的影響，頻率不能太低。
(3)靈活性好。可以用不同的濾波程序實現不同的濾波方法

10、簡述數字濾波技術，其演算法有哪些

1、定義
所謂數字濾波，
就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。
故實質上它是一種程序濾波。
2、演算法
算術平均值法、
中位值濾波法、
限幅濾波法、
慣性濾波法。