[发明专利]一种液位检测方法

说明书

本发明公开了一种液位检测方法，属于液位检测技术领域，方法包括：建立关于浮子液位计的单自由度阻尼振动模型，确定单自由度运动微分方程；进而确定关于单自由度阻尼振动模型的总响应方程并求解其参数；确定针织机主轴电机振动导致的电机振动激振力；确定其产生的大幅低频重力波和微幅振动产生的法拉第波，进而确定油液波动幅值和表面波角速度，建立表面波波动方程，结合阿基米德浮力原理建立浮子浮力波动方程；引入巴特沃斯型滤波器，以Sallen‑and‑Key电路为基本拓扑结构建立低通二阶有源滤波器，确定传递函数和波动扰动信号频率；设定传递函数的截止频率对采集的液位检测原始信号进行滤波，去除波动扰动信号频率，得到去除波动扰动信号频率的液位检测信号。

技术领域

本发明属于液位检测技术领域，具体涉及一种液位检测方法。

背景技术

随着传感器技术与自动控制技术的快速发展，对液位检测精度也提出了更高的要求，液位测量的方法接连不断地出现，主要可分为定点液位测量和连续液位测量两大主要类型。液位检测技术主要包括浮子液位计测量法、压差法、电容测量法、电阻测量法、磁致伸缩法、磁翻板法、超声波液位测量法、雷达波反射测量法、激光液位测量法、光纤测量法、伺服液位计法等。为满足现场液位测量要求，结合实际情况，对检测介质及环境、技术可行性、检测精度要求、经济合理性等方面进行系统论证分析，采用电阻式浮子液位计的连续液位测量方法，对喷雾式加油机油位进行实时测量。

喷雾式加油机置于针织圆纬机内部，进行喷雾加油润滑工作。针织圆纬机在正常运转过程中产生机械振动会影响加油机正常运行，机械振动经物理结构传导至加油机内部存储的润滑油液，对表层油液波动具有放大作用，产生的较大油液表面波动直接影响浮子液位计的检测精度，导致浮子式液位计传感器采样数据与实际存在偏差，从而影响后续油液测量数据准确性。

发明内容

为了解决现有技术存在的针织圆纬机在正常运转过程中产生机械振动会影响加油机正常运行，机械振动经物理结构传导至加油机内部存储的润滑油液，对表层油液波动具有放大作用，产生的较大油液表面波动直接影响浮子液位计的检测精度，导致浮子式液位计传感器采样数据与实际存在偏差，从而影响后续油液测量数据准确性的技术问题，本发明提供一种液位检测方法。

本发明提供一种液位检测方法，应用于浮子液位检测器，方法包括：

S101：以浮子的平衡位置为坐标原点，以浮子液位计在竖直方向上的振动特性为研究对象，在考虑油液对浮子的阻尼效应的基础上，建立关于浮子液位计的单自由度阻尼振动模型，并确定单自由度阻尼振动模型的单自由度运动微分方程；

S102：根据油液对浮子的阻尼效应和单自由度运动微分方程，确定关于单自由度阻尼振动模型的总响应方程，其中，总响应方程包括瞬态响应方程和稳态响应方程；

S103：求解总响应方程的方程参数，其中，方程参数包括粘性阻尼系数和垂向静水回复力刚度系数；

S104：确定针织机的主轴电机振动导致的电机振动激振力；

S105：确定电机振动激振力在壳液耦合系统中大幅振动产生的大幅低频重力波和微幅振动产生的法拉第波，根据大幅低频重力波与油液波动幅值之间的关联关系，确定在大幅低频重力波下的油液波动幅值，根据电机振动激振力的激振频率确定法拉第波的波动频率，根据法拉第波的波动频率确定表面波角速度；

S106：根据油液波动幅值和表面波角速度，建立表面波波动方程；

S107：根据阿基米德浮力原理和表面波波动方程，建立油液表面波动引起的浮子浮力波动方程；

S108：引入巴特沃斯型滤波器，以Sallen-and-Key电路为基本拓扑结构建立低通二阶有源滤波器，确定传递函数；

S109：结合浮子浮力波动方程和稳态响应方程，建立稳态响应曲线，确定波动扰动信号频率；