[发明专利]分布式多节点液体温度、压力传感器测量数据的校准方法

说明书

本发明涉及一种分布式多节点液体温度、压力传感器测量数据的校准方法，属于传感器技术领域，方法通过获取n个节点的校准后的温度、压力监测传感器数据；对每个节点的温度、压力监测传感器数据进行有效性判断，对无效数据进行补偿；对补偿后的n个节点的温度、压力数据进行数据平滑，得到校准后数据。本发明通过对分布在管道内的温度、压力传感器的经过校准的测量数据进行有效性判断、数据补偿和数据平滑，以在整体上提高管道内分布式温度、压力传感器的监测数据的整体精度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其是一种分布式多节点液体温度、压力传感器测量数据的校准方法。

背景技术

液体内部温度与压力，是反映液体介质自身状态的重要物理量。在各型工业管道内部，传统上利用位于各节点位置的温度传感器与压力传感器设备，对管道内所输送液体介质的状态进行监测。温度测量方面，常用铂电阻温度传感器(简称PRTDs)作为敏感芯体探入液体介质内部。根据Callendar-Van Dusen公式，铂电阻实时阻值与液体温度直接相关；压力测量方面，敏感芯体可采用陶瓷压力传感器，将表面膜片受到的介质压力转换为电压信号输出。

铂电阻温度传感器会受到计算模型参数的影响而导致所测温度精度不高，陶瓷压力传感器同时受到温度、压力的影响导致所测压力会有所偏移，产生温漂；所以，实际使用的温度传感器和压力传感器均需要后期进行校准，才能够达到所需要的测量精度。

实际使用时，一般会在管道内，以固定间隔设置一系列的传感器，进行液体温度、压力测量以了解管道整体的温度和压力情况，如果只对每个传感器进行单独校准，则无法反映出由于某个传感器数据异常对管道内传感器测量数据的影响，造成整体数据测量的不准确。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种分布式多节点液体温度、压力传感器测量数据的校准方法，通过对分布的温度、压力传感器的进行有效性判断、数据补偿和数据平滑，提高管道内分布式温度、压力传感器的监测数据的整体精度。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种分布式多节点液体温度、压力传感器测量数据的校准方法，包括，

获取n个节点的校准后的温度、压力监测传感器数据；

对每个节点的温度、压力监测传感器数据进行有效性判断，对无效数据进行补偿；

对补偿后的n个节点的温度、压力数据进行数据平滑，得到多节点联合校准后的温度、压力数据。

进一步地，对铂电阻温度监测传感器测量的温度值采用温度校准模型进行校准得到校准后的温度数据；

所述温度校准模型为T为铂电阻温度传感器测量的温度值，为校准曲线参数估计值。

进一步地，对陶瓷压力监测传感器测量的压力值采用压力校准模型进行校准得到校准后的压力数据；

所述压力校准模型为U为压力传感器输出的电压值，T为与压力传感器在同一节点的经校准后的铂电阻温度传感器测量温度值，为温漂系数曲线的拟合系数；i＝0,1,…,p，j＝0,1,…,q。

进一步地，所述数据有效性判断是通过将采集的温度、压力数据与预设的温度、压力阈值进行比较，并根据相应的数据有效性判据，对数据的有效性进行判断。

进一步地，所述温度阈值的预设方法包括：

1)计算采集的相邻节点间的温度数据的后向差分绝对值

2)计算温度数据后向差分绝对值的均值

3)设置阈值系数k_T，确定温度阈值k_T≥1。

进一步地，所述温度有效性判据为：