[发明专利]激励频率的确定方法和装置

说明书

本发明公开了一种激励频率的确定方法和装置。其中，该方法包括：步骤A：获取传感器的当前频段所属的频率范围，其中，传感器用于检测待测管道的张力；步骤B：在频率范围中确定多个基准频率；步骤C：基于随机因子对多个基准频率进行处理，得到多个基准频率对应的多个随机基准频率；步骤D：采用多个随机基准频率对传感器进行激励，并获取传感器生成的反馈信号的信号幅值；步骤E：根据信号幅值更新当前频段所对应的频率范围，重复执行步骤A至步骤E，直至当前频段中的最大信号幅值满足预设条件，并确定当前频段所对应的目标基准频率为激励频率。本发明解决了现有技术无法准确确定激励频率的技术问题。

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种激励频率的确定方法和装置。

背景技术

在现有技术中，工作人员可通过检测应变计的电磁线圈激励使钢弦发生共振，进而根据钢弦发生共振时的频率信号来计算钢弦所受的张力。

现有技术中，通常采用如下方法来使钢弦发生共振：

(1)扫频激振法。在扫频激振法中，通过应变计输出一连串连续变化的频率信号激励钢弦，当频率信号的频率和钢弦的固有频率接近时，钢弦能迅速达到共振状态，实现可靠起振。钢弦振弦起振后，钢弦在线圈中产生的感应电动势的频率即是钢弦的固有频率。然而，在该方式中，预先并不知道钢弦的固有频率，通常需要从传感器的低频下限向上限连续输出频率信号，耗时较长，而且传感器产生的信号存在时间极短，有可能钢弦已经激振了，扫频还未完成，当扫频完毕再去测量信号时，钢弦可能已经停止振动了，其测量的时间难以确定。

(2)电流法。在电流法中，当钢弦激振时，振弦应变计的钢弦通过电流，通有电流的钢弦在磁场中受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力使钢弦以其固有频率振动，同时因振动而产生的信号还可以经过反馈电路再次反馈到钢弦上，使钢弦能持续振动。然而，在该方式中，振弦式应变计的钢弦需通过电流，而长时间通电会使钢弦发热，易引起钢弦老化，材料特性发生改变进而影响测量精度。

(3)间歇激振法。在间歇激振法中，通过一连串方波信号来控制继电器吸合。当继电器闭合时，传感器的线圈与电源接通，线圈中的电磁铁将产生磁力，该磁力将钢弦拉向线圈并吸住；当继电器失电时，电流消失，线圈将钢弦放开。通过上述的拉放，实现钢弦的振动。然而，该方法对应的电路设计较为复杂，而且要使用体积较大的电磁继电器，同时继电器还有功耗大，机械触点工作可靠性欠佳和寿命较短的缺点。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种激励频率的确定方法和装置，以至少解决现有技术无法准确确定激励频率的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种激励频率的确定方法，包括：步骤A：获取传感器的当前频段所属的频率范围，其中，传感器用于检测待测管道的张力；步骤B：在频率范围中确定多个基准频率；步骤C：基于随机因子对多个基准频率进行处理，得到多个基准频率对应的多个随机基准频率；步骤D：采用多个随机基准频率对传感器进行激励，并获取传感器生成的反馈信号的信号幅值；步骤E：根据信号幅值更新当前频段所对应的频率范围，重复执行步骤A至步骤E，直至当前频段中的最大信号幅值满足预设条件，并确定当前频段所对应的目标基准频率为激励频率。

进一步地，激励频率的确定方法还包括：在获取传感器的当前频段所属的频率范围之前，获取传感器所对应的灵敏度范围；根据灵敏度范围以及传感器的参数信息确定分频宽度；根据分频宽度将传感器的量程频率范围划分为多个等宽频段，其中，当前频段为多个等宽频段中的任意一个频段。

进一步地，激励频率的确定方法还包括：将频率范围划分为多个频段；根据每个频段的分割点处的频率设置为每个频段对应的基准频率，得到多个基准频率。

进一步地，激励频率的确定方法还包括：以多个随机基准频率对传感器进行激励，生成与多个基准频率分别对应的反馈信号；获取反馈信号的信号幅值。