[发明专利]一种提高涡轮流量计响应速度的方法及装置

说明书

本发明提供一种提高涡轮流量计动态响应的方法及装置，通过动态补偿算法提升涡轮流量计动态响应，提升涡轮流量计的流量测量性能。方法包括以下步骤：获取涡轮流量计出口、进口的压力信号、涡轮流量计的温度信号以及流量计信号；根据涡轮流量计出口的压力信号和涡轮流量计进口的压力信号，计算压差信号；将当前时刻的压差信号和当前时刻的温度信号输入流量函数模型，得到当前时刻的输出流量；将前一时刻的压差信号和前一时刻的温度信号输入流量函数模型，得到前一时刻的输出流量；获取前一时刻补偿后的最终流量；根据前一时刻补偿后的最终流量、当前时刻的流量计信号、当前时刻的输出流量和前一时刻的输出流量，计算当前时刻补偿后的输出流量。

技术领域

本发明涉及一种提高涡轮流量计响应速度的方法及装置，属于液压系统技术领域。

背景技术

由于液压挖掘机液压系统工作条件非常恶劣，液压流量的测量主要采用涡轮流量计，但涡轮流量计也存在压损大、动态响应慢等固有问题。

目前涡轮流量计广泛应用于液体流量的测量领域，涡轮流量计依靠内部涡轮的转速来表征流量的大小，由于涡轮的惯性和摩擦力影响导致涡轮流量计的动态响应较慢，无法应用于流量快速变化的场景，制约了涡轮流量计的应用范围。

液压油路瞬态流量的准确测量对液压系统的设计至关重要，现有涡轮流量计存在响应速度慢的问题，通常响应频率不高于15Hz，难以满足破碎、剥离作业时对瞬态流量测量的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提高涡轮流量计动态响应的方法及装置，通过动态补偿算法提升涡轮流量计动态响应的方法，主要用于提升涡轮流量计的流量测量性能。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种提高涡轮流量计动态响应的方法，包括以下步骤：

获取涡轮流量计出口的压力信号、涡轮流量计进口的压力信号、涡轮流量计的温度信号以及涡轮流量计的流量计信号；

根据涡轮流量计出口的压力信号和涡轮流量计进口的压力信号，计算压差信号；其中，压差信号为涡轮流量计进口的压力信号和涡轮流量计出口的压力信号的差；

将当前时刻的压差信号和当前时刻的温度信号输入流量函数模型，得到当前时刻的输出流量；

将前一时刻的压差信号和前一时刻的温度信号输入流量函数模型，得到前一时刻的输出流量；

获取前一时刻补偿后的最终流量；

根据前一时刻补偿后的最终流量、当前时刻的流量计信号、当前时刻的输出流量和前一时刻的输出流量，计算当前时刻补偿后的输出流量。

进一步的，根据流量计信号Qt_i、当前时刻流量函数模型输出流量Qs_i和前一时刻流量函数模型输出流量Qs_i-1计算最终补偿后的流量的方法包括：

根据下式计算流量函数模型得到的流量变化量：

dQ_i＝Qs_i-Qs_i-1 (1)

根据下式计算最终补偿后的流量：

Q_i＝k*Qt_i+(1-k)*(Q_i-1+dQ_i) (2)

式中：

Qt_i——当前时刻的涡轮流量计流量(L/min)

Qs_i——当前时刻的输出流量(L/min)