[发明专利]一种铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿方法及装置

说明书

本申请提供了一种铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿方法及装置，其中，该方法包括：构建铠装热电偶温度传感器的复域数学模型；基于被测流体在每相邻的两个采样时刻之间的温度变化情况确定阶跃输入信号的时域函数，确定阶跃输入信号的拉氏变换结果并将其作为复域数学模型的输入，输出阶跃响应信号的拉氏变换结果，求取阶跃响应信号的时域函数并构建铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿数学模型，从而基于实时动态补偿数学模型对每一采样时刻的温度测量值进行实时动态补偿，可以实时地补偿铠装热电偶温度传感器在每一采样时刻的温度测量值，补偿后的铠装热电偶温度传感器的动态响应特性得到显著的提升；并且不会制约控制系统的设计，灵活性较高。

技术领域

本申请涉及铠装热电偶技术领域，尤其是涉及一种铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿方法及装置。

背景技术

热电偶温度传感器是一种常用的测温器件，具有测量精度高、测温范围广(温度测量范围为-270℃～1300℃)、性能稳定、结构简单，以及直接将温度转换成电压的特性，尤其在工业测温领域中占有重要地位。在航空发动机、高空台模拟试验等领域，为了保证热电偶温度传感器的可靠性和抗冲击性，如图1所示，通常在热电偶温度传感器的测温元件端引入铠装保护套，而铠装保护套的引入会导致铠装热电偶温度传感器的动态响应特性变慢。由于铠装热电偶传感器用于控制系统和故障诊断的反馈测量，要求铠装热电偶温度传感器具有较快的动态响应特性，因此，需要对铠装热电偶温度传感器进行动态特性补偿。

现有技术中，针对铠装热电偶温度传感器的补偿方式主要为集成在控制系统中的超前滞后补偿方式，这种补偿方式的补偿效果差、灵活性差，会极大制约控制系统的设计；并且，这种补偿方式无法针对铠装热电偶温度传感器进行实时动态补偿。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿方法及装置，可以实时地补偿铠装热电偶温度传感器在每一采样时刻的温度测量值，补偿后的铠装热电偶温度传感器的动态响应特性得到显著的提升；并且不会制约控制系统的设计，灵活性较高。

第一方面，本申请实施例提供了一种铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿方法，包括：

构建铠装热电偶温度传感器的复域数学模型；

基于被测流体在每相邻的两个采样时刻之间的温度变化情况，确定阶跃输入信号的时域函数，并确定所述阶跃输入信号的拉氏变换结果；

将所述阶跃输入信号的拉氏变换结果作为所述复域数学模型的输入，输出阶跃响应信号的拉氏变换结果，并求取所述阶跃响应信号的时域函数；

基于所述阶跃响应信号的时域函数的数学变换结果，构建铠装热电偶温度传感器的实时动态补偿数学模型，从而基于所述实时动态补偿数学模型对每一采样时刻的温度测量值进行实时动态补偿。

在一种可能的实施方式中，构建铠装热电偶温度传感器的复域数学模型，包括：

构建铠装热电偶温度传感器的复域数学模型为一阶惯性环节。

在一种可能的实施方式中，基于被测流体在每相邻的两个采样时刻之间的温度变化情况，确定阶跃输入信号的时域函数，并确定所述阶跃输入信号的拉氏变换结果，包括：

将被测流体在每相邻的两个采样时刻之间的温度变化情况近似为阶跃变化情况；

基于所述阶跃变化情况确定阶跃输入信号的时域函数；

对所述阶跃输入信号的时域函数进行拉氏变换，得到所述阶跃输入信号的拉氏变换结果。

在一种可能的实施方式中，将所述阶跃输入信号的拉氏变换结果作为所述复域数学模型的输入，输出阶跃响应信号的拉氏变换结果，并求取所述阶跃响应信号的时域函数，包括：

将所述阶跃输入信号的拉氏变换结果作为所述复域数学模型的输入，输出阶跃响应信号的拉氏变换结果；