专利名称：用于电阻映象的调整模型的制作方法
背景技术：
本发明涉及用于估算代表燃烧容器电特性数据的方法，更具体说，涉及使得用这些数据的计算中的误差最小的调整模型。
燃烧容器壁，经常由一系列填充热交换介质(典型上是水)的热交换管组成，可以被称为“水壁”。矿物质会积累在水管的内表面，形成称为锅垢的层。水垢妨碍从燃烧容器壁到热交换介质的热传递，削弱锅炉效率。热在燃烧容器中积累，提高燃烧室壁的工作温度。较高的工作温度会危险地损害燃烧室壁，造成过早的故障。
水壁的一侧面对燃烧室而受到燃烧产物影响。燃烧产物会包括热气体、灰烬和腐蚀性燃烧副产物。如煤炭这样的燃料的燃烧造成灰烬沉积在水壁的内表面，削弱从燃烧容器中的加热气体到水管的热传递。在燃烧容器壁上的灰烬或炉渣敷层削弱效率，因此必须定期除去。
由于消耗的矿物燃料沉积的灰烬中的腐蚀性材料或者例如废料转化能量工厂中消耗的固体废物引起的物理剥蚀，燃烧容器壁能够随时间腐蚀。这种腐蚀减小管的壁厚。必须维持燃烧容器壁在能可靠地经受水管中高压的最小厚度上。
典型地，燃烧容器的适当维护需要为检查、清理和关键部件的修理而定期停炉。如果要不危及安全避免与工厂停炉有关的花费，必须为探查危险状况而小心地监测和评定燃烧容器内的物理和工作状况。由于这些原因，会是希望有的是，提供非插入式在线监测系统，它们评定燃烧容器本身关键部分的物理特性以确定该燃烧容器的那部分的温度、热通量和厚度。
一个可能的监测解决办法会是根据其与材料(典型上是碳钢)有关的已知的物理定律，燃烧容器壁和水管由这种材料构制。例如，已经知道，导体中的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比。如在这里使用的术语电阻率被定义为由一种材料对该电流提供的电阻乘电流的横截面积和每单位电流路径长度，或者电导率的倒数。按照己知定律，导体的电阻率随导体的温度增加。材料二维片片电阻率术语被定义为每单位厚度的电阻率。
已经知道，例如，如美国专利No.3,721,897中所披露的，将恒定电流通过燃烧室壁的一部分并测量跨在壁的已知长度上的电压降。可以利用该恒定电流和测量电压计算燃烧容器壁的那部分的电阻。将在燃烧容器工作期间进行的测量进行温度补偿，并与原始电阻测量进行比较。增加的电阻指示减少的燃烧容器壁面积。如果电阻增加超过预定点，指示不安全状况，即水壁严重变薄，并认为有理由非预定停炉。另一方面，通过指示工厂在正常工作，在线监测可以延长预定停炉之间的期间。
对于这些测量体制，方便地以二维矩阵形式布置燃烧容器壁上的用于加电流源、转换器和电压测量的结点。迭代地将电流加到该矩阵中的不同位置和从这些不同位置插进。对于每个电流源/转换器配置，测量在整个矩阵的结点进行和估算以便确定燃烧容器壁的若干关心方面中的任何一个。
在理想条件下，可以以一个准确度进行测量，这个准确度将导致燃烧容器的物理和工作状况的可靠指示。然而，给定测量装置的有限准确度和锅炉内的工作条件波动，计算的指示经常含有不可接受级别的误差。总之，在本专业中有这样需要，即，减小误差含量并由此增加根据燃烧容器物理特性的测量计算的燃烧容器估算的准确度。
发明概要按照本发明方法的优选实施例包括一个调整模型。当这个调整模型应用到从燃烧容器壁上有效等间隔结点的二维网格收集的数据上时，导致利用这些数据的计算中的误差级别最低。
按照本发明的一个方面，将接触接点的网格或二维网络布置在燃烧容器水壁的外表面上。将已知电流从多个源到多个转换器迭代地强加到网络上多个转换器。在每个电流源/转换器的迭代期间，在网络的每个结点之间进行电压测量。这些电压测量包括一些用在计算中的数据，用于确定在被估算的那部分燃烧容器壁的物理特性的计算，例如电阻或温度。
本发明的另一个方面包括为使由计算产生的误差最小的目的调整模型应用到收集数据。认识到为将测量电压转换成计算电阻率而设计的方程式是不稳定的，本发明应用第二和第三级误差最小化项到最小二乘方最小化模型。应用最陡下降数值法到结果的调整模型以予定的低误差值收敛产生对调整模型的解的电阻率值。有效稳定的计算产生计算的电阻率值，这个电阻率值反映燃烧容器壁的物理状况。
在结合附图阅读优选实施例的说明时，本发明的这些和其它目的、特征和优点对本专业技术人员来说将是显而易见的。
附图的简要说明
图1是包括烧矿物油炉和可以按本发明的方法工作的燃烧容器的示意剖面图；图2是结点矩阵的示意图，为按照本发明的方法提供数据可以将这些结点假定地布置在燃烧容器壁的关心部分上；图3是图1所示燃烧容器水壁的关心部分的放大透视剖面图；以及图4是为按照本发明的方法提供数据布置在燃烧容器壁的关心部分上的结点的二维矩阵的示意表示。
优选实施例的详细说明图1说明示例性动力产生设备10。动力产生设备10具有以燃烧炉12形式的烧矿物燃料的燃烧容器，传统上它包括水平气体通路14和返回通路16。燃烧炉12具有由水壁18限定的炉边。每个水壁18具有多个图3所示的水壁管28。在水壁管28中，热交换介质-即，水-被循环，并由于在例如煤炭这样的矿物燃料在燃烧炉12中燃烧期间管28加热被转换成水流。动力产生设备10可以包括其它常规部件，例如，用于在水流通过其上的运动作用下产生电力的涡轮机。并且，水平气体通路14和返回通路16可以包括节热器、超级加热器和再加热器有选择的安排。
煤炭馈送装置20是可以为将煤炭馈送到给料器而工作的，给料器控制到粉碎器24的煤炭流的速率。热的预燃空气经导管22也被馈送到粉碎器24，这种空气携带粉碎煤通过粉碎器24并从它出来，之后经过煤管道26到几组煤喷嘴。每组煤喷嘴被安装在各自的切向点火风箱30中，风箱30也各自支撑一组辅助空气喷嘴。风箱30将受控空气流和粉碎煤引入到燃烧炉12，引起旋转火球在那里的形成。旋转火球是造成对水壁管28的炉边表面上的沉积有贡献的材料的释放类型的燃烧过程。以碳为主的燃烧副产品作为炉渣和/或灰烬在水壁管28的炉边表面积累。
一个本专业普通技术人员会理解，某些燃烧容器，例如用天然气燃烧的燃烧容器，不以用煤炭或固体废料燃烧的燃烧容器的方式腐蚀或烧损。因此，与矿物燃料燃烧的燃烧容器的一段燃烧容器壁比较，在天然气燃烧的燃烧容器中结点之间的一段燃烧容器壁的面积将基本上在时间上保持不变。所以，在天然气燃烧的燃烧容器中测量电压的波动将基本上与由温度改变引起的那段的增加的电阻有关。在对这种类型燃烧容器，即天然气燃烧的燃烧容器的计算中，结点之间的段的面积已知，计算段电阻的最后所得波动可以被变换成准确的段的温度测量。
另一方面，在固体废料或煤炭燃烧的燃烧容器中，与天然气燃烧的燃烧容器比较，燃烧容器壁的腐蚀或烧损以有相对较大的规则性而发生。在这些条件下，燃烧容器的鉴定段的温度和面积两者产生结点之间测量电压的变化。在这些情况下，必须单独测量温度以消除计算中的多重变量。依照补偿温度变化(己知)，计算电阻的变化可归因于横截面积，例如燃烧容器的估算部分厚度的变化。
在上述情况的任何一个中，由于众所周知的工作条件下测量的准确度和不规则问题，收集数据固有地含有误差。另外，利用基尔霍夫定律或其到零线积分的扩展将测量电压转换成计算电阻率问题被称为难处理(不稳定)问题，即，小的测量电压变化能产生大的计算电阻率变化。因此，以另外方式会是可接受的测量误差被计算形式放大，典型上导致具有振荡性状的计算电阻率。
图2是多个结点32形成矩阵34的示意表示。矩阵34能假定地布置在燃烧容器壁的关心部分上。各个相邻结点32对之间的水壁段被表示为未知的电阻36，电阻36在图2上被表示为在各个相邻结点32对之间延伸的非直线段。为讨论目的，矩阵34被处理为在X(水平)和Y(垂直)方向上延伸的二维表面。迭代地利用4线技术，获得包含矩阵34中结点32之间的电压测量的数据集。4线技术在矩阵34中各个位置施加恒电流源38和转换器40(接地)。对于每次电流源/转换器的迭代，通过连接矩阵34中结点32之间的电压表44的导线42进行电压测量。结果的电压测量组是据其计算未知电阻36的数据。
计算电阻性材料(例如碳钢)的残留厚度，对于具有均匀横截面的等温材料是相对简单的。然而，计算水壁中包含的电阻性材料的残留厚度是相对比较复杂。图3表示图1所示燃烧炉12的水壁18的关心部分。水壁包括由所示材料壁板连接的并列布置的各个水管28。水壁18具有面对燃烧炉12内部的内面向表面46。多个结点48组成布置在水壁18的外侧表面52上的矩阵50，使得这些结点不直接遭受辐射热和其它热条件，水壁18的内面向表面46由于直接遭受燃烧炉12中的矿物燃料燃烧而遭受这些条件。例如，水壁18的内面向表面46会遭受到900℃(900摄氏度)的温度。结点48不必是以水壁18上的附加物理结构形式，而可以代替地是水壁上的任意指定的位置。结点48是示意表示为圆圈的水壁18上位置。矩阵50可以是任何任意指定的结点48的布置，不必受任何水壁18的限定结构的物理限制。于是，矩阵50在图3上用折线表示。说明的实施例中的水管28一般地平行于Y轴取向，并包括内表面54。为计算目的，结点48在X和Y方向上有效地等距互相间隔开，形成二维矩阵。由此，术语“有效地等距间隔开”要被理解为既包含在其中相邻结点48对的各个结点是处在均匀的相互间隔上的情况，又包含这种情况，在其中结点48的各个结点不是互相物理上等距的，但它们的关系可以被数学上调整，使得为计算目的它们如同等距间隔开的结点那样表现，如下面讨论的。
来自恒流源38在左上方节点进入的电流具有一个简单的路径56，用平行于Y轴的图4上箭头示意表示。平行于X轴的电流采取相对较复杂的路径58，用图4上箭头示意表示。于是，平行于X轴的水壁的片电阻率将不同于平行于Y轴的水壁的片电阻率。然而，可以通过建立平行于Y轴的水壁的片电阻率对平行于X轴的水壁的片电阻率的比率来补偿这个事实。这种关系在时间和温度范围上是足够一致的，使得它不至于不适当地影响结果的计算。计算电阻主要地被用来确定在被估算的水壁部分的厚度TH或温度。
在已经结合图2和3讨论了与燃烧炉的水壁电阻测量有关的电和物理现象的同时，现在参照图4。图4说明图2所示的二维矩阵34的数学表示。矩阵34被表示为在一边具有11个结点32的二维网格。X和Y轴被划成在所表示的网格中央有它们的原点X0和Y0。因为对于不规则网格上的不等间隔的结点可以利用数学修正以调整网格相对于X和Y轴的片电阻率，所以网格被表示和数学处理为等行距间隔的结点32的网格。
按照基尔霍夫定律，围绕任何闭合电路的总电位变化等于零。当应用到矩阵34时，基尔霍夫定律要求，对于任何闭合矩形曲线CC，从CC流出的电流之和必须等于CC里边的所有电流源之和。
如以前表明的，电流源和转换器的若干次迭代施加到水壁上结点32的矩阵上。每个加到矩阵34的电流源和转换器的方式都会产生不同组的电压测量。大数目的电流源/转换器的迭代会产生较多组具有增加准确度的潜力的电压测量。然而，已发现，较小数目的仔细选择的电流源/转换器迭代产生具有可接受的准确度的结果。
参照图4，字母NA、NB、ND和NG指定四个内部隅角结点32。产生可接受结果的电流源/转换器迭代的一个样式或序列包括以下步骤(a)-(h)(a)将电流加到结点NA上和将转换器加到结点NB上；(b)进行电压测量；(c)将电流加到结点ND上和将转换器加到结点NG上；(d)进行电压测量；(e)将电流加到结点NA上和将转换器加到结点NG上；(f)进行电压测量；(g)将电流加到结点ND上和将转换器加到结点NB上；以及(h)进行电压测量。
替换地，另外的内部结点，例如AA可以被用来产生可比较的结果。上述迭代导致四组电压测量。
本发明的一个特别重要方面涉及，如何利用电压数据产生对于在被估算的水壁那部分水壁的电阻率的计算值。电压测量允许用简单的减法计算结点32之间的电压降Δu。按照本发明的一个特别方面，包括对于Δu的数值的数据集可以被统计控制以消除异常值。本发明的目标是减少电阻率计算中的误差，并且用这样统计方法改进输入数据的质量已证明是有用的初始步骤。
本发明的一个优选实施例在为估算围绕至少一个结点32的闭合矩形曲线CC而设计的计算中利用电压降数据Δu。参照图4，选择闭合矩形曲线CC的样式包括所有可能的包括四个内部隅角结点NA、NB、ND和NG的每一个的曲线CC。
这通过以只围绕内部隅角结点NA、NB、ND或NG的每个隅角中的曲线开始来完成。以下面要说明的方式估算这个曲线(为讨论目的围绕结点NB)。然后，扩展该曲线例如包围在X方向的另外结点。估算这个新曲线。进一步由在该X方向另一个结点来扩展该曲线，直到该曲线包围相对的隅角结点为止，现在该曲线包围从NB到NG的一行结点32。该过程再以一个包围二个结点-内部隅角结点NB和y方向上的另一结点的新曲线CC开始。然后，在x方向扩展这个新曲线CC，并在每次扩展后估算它。该曲线CC在y方向被扩展并横跨矩阵，直到所有可能的包含内部隅角结点NB的曲线被估算为止。对于四个内部隅角结点NA、NB、ND和NG的每一个以及对于每组电压测量都重复这个过程。
构成用于估算每个曲线CC的基础的一个可能有的物理的数学模型被叙述如下将水壁作为二维平板处理并假定无通过厚度的电流变化。在水壁上任何点(x、y)规定的电压u(x、y)理想上满足以下沿水壁上的任何矩形二维曲线CC的线积分方程[方程1] 这里，r是在弧长s的CC上任何点；i(s)是在CC的外法线PP方向上流动的在CC上弧长S的电流；Sc是所有CC内的电流源/转换器之和；du/dsn是在点r处垂直曲线的电压梯度；以及，ρr是在点r处的片电阻率。在这里，弧长具有从某固定参考点测量的沿曲线的距离的传统定义。
利用基尔霍夫定律或它的成为零线积分的推广将电压转换成片电阻率被认为是难处理的(不稳定的)问题小的电压变化产生大的电阻率变化。利用标准数学解决办法求解对每个曲线CC的线积分将得到具有振荡性状的计算电阻率。出现在测量中的误差被方程的不稳定性放大到这种程度，即，结果的计算电阻率不能以任何适当的置信度来被使用。现在说明将集中在为使计算稳定而使用的调整技术。
按照基尔霍夫定律，如果测量电压是精确的，并且无其它误差出现，对于每条曲线CC利用公式[方程2] 计算片电阻率ρr将产生精确的片电阻率。实际上，由于许多误差是过程中固有的，所以，计算的Jnet(u)经常会有非零正和负的数值，造成上述振荡的计算电阻率ρ。在这些情况下，数学家应用技术“调整”误差(使计算稳定)和实现未知被计算的更有用的真值估计，在此情况下未知的在被计算量是结点间的片电阻率ρ。
一个有用的调整模型是加入到标准最小二乘最小化模型的模型。对于由在每个从左到右的结点行中的M数目的结点和在每个从顶到底的结点列中的N数目的结点组成的网格，平方对于每个可能有的曲线CC计算的Jnet(u)(消除负值和产生可微分的误差函数)和将结果值相加。结果最小二乘误差最小化项如下[方程3]E=Σ#datasets[ΣCurves C(Jnet(u))2]]]>在这里，数据集(“#datasets”)数目的求和∑包括对于如上述的每次电流源/转换器迭代的一个数据集。定义Jnet(u)的矩形闭合曲线CC被取为所有可能的矩形，包括水壁的四个隅中的每一个。这样一来，在误差E中相等地加权所有线性相关项。
由E定义的目标函数的计算组成需要对许多水壁上曲线CC以及对于流过每个曲线CC的净电流的准确和稳定的计算组成的审慎选择[方程4]
模型的成功依赖于如何选择矩形。每个矩形包括至少一个内部电压结点、无边界结点(在矩阵周边上的结点)和每个结点中间的边位置(见图4)。在内部隅角结点B开始，曲线CCkj经对于k＝2，...，M-1和j＝2，...，N-1的(k、j)围绕结点NB。这产生(M-2)(N-2)个矩形。对于每个偶角重复这个产生对于每个数据集的4(M-2)(N-2)个矩形。这提供许多比使E最小的MxN个末知片电阻率{ρkj；k＝1，M；j＝1，N}的唯一解所需要的多的项。然而，如此多的矩形的使用提供包括和除去给出最大误差源的电流源和转换器位置的曲线。此外，这个大数目使电压测量中固有的变化性最小。
Jnet(u)公式通过电压梯度精确定义积分。这允许任何数值积分方案被使用。所说明的围绕每个矩形的线积分的数值估算使用在电压结点中间的r点的立方样条求积分。这具有模拟测量电压之间更精细网格的存在以及用立方样条近似任何失去的电压的优点。用Δud/Δsn近似垂直于边的结点间的梯度du/dsn。其中，Δud是跨结点的电压降，Δsn近是结点间的距离。
最好把最陡下降数值方法应用到最小二乘误差最小化项来求解使E值最小的片电阻率。可以认识到，当E接近零时结果计算的片电阻率ρ的准确度增加。有意义的稳定性可以在刚叙述的计算中出现。为使计算稳定调整是必要的。
可以把未知的片电阻率ρ想像为在矩阵中的每个结点在x和y方向上投影的连续片段直线。一条直线的一级差分等于该直线的斜率。直线的二级差分2为零。对于跨平行于x轴的等距间隔的点x1、x2、x3的直线，可以用[方程5]表示二级差分x2ρxρx1-2ρx2+ρx3Δx2≈▿x2ρx]]>在这里，Δx是结点间的距离，ρx是平行于x轴的未知片电阻率。把同样方法应用到表示y方向上的片电阻率的直线，得到二级微商y2ρx的估计值。只利用ρx简行化方程，因为ρy＝ρx/R，其中R是表示ρx和ρy间的比率的常数。然后把平方的二级差分用于如下[方程6]的第二级误差最小化项中[(▿x2ρx)2+(▿y2ρx)2]]]>如果二个估计的二级差分(x2ρx、y2ρx)接近零，解的振荡性状被衰减并该解被稳定。这提供另一个应用计算机辅助最佳化的机会。
上面的第二级误差最小化项用称为调整常数的常数γ乘，并加到最小二乘误差最小化项上，产生以下调整模型[方程7]E=Σ#datasets[ΣCurves C(Jnet(u))2]+γΣk,j=1M-1,N-1[(▿x2ρx)2+▿y2ρx)2]]]>调整常数γ允许提供整个调整模型中的第二级误差最小化项的权重的调整。第二级误差最小化项具有将振荡变换成局部线性性状而不降低总的解答性状的效果。
对调整模型的进一步提炼认识到，片电阻率ρx、ρy可以不是局部线性的。如果把结点之间的片电阻率想像为局部抛物线性的，则抛物线将由二次方程定义。二次方程的三级差分3为零。在r1点近似抛物线片电阻率需要来自四个平行于x轴等间隔的结点(x1、x2、x3、x4)的数据，并可以被表示如下[方裎8]-ρx1+3ρx2-3ρx3+ρx4Δx3≈▿x3ρx]]>同样的方法应用到在y方向延展的结点序列，得到三级微商y3ρx的估计值。又是，只利用ρx简化如上解释的方程。可以应用计算机辅助误差最小化到平方的结果，产生笫三级误差最小化项[方程9]≈0]]>笫三级误差最小化项可以被加入到如下调整模型[方程10]E=Σ#datasets[ΣCurves C(Jnet(u))2]+γΣk,j=1M-2,N-2[(▿x3ρx)2+▿y3ρx)2]]]>理想上，测量电压Δu会是对矩阵上的每个电压结点可得到的，所以四个连续电压测量Δu可以被加入到每个笫三级误差最小化项的估计。
在现场，电压数据可以是不完全的。按照本发明的有意义方面，当笫三级误差最小化项所需要的数据不可得到时，第二级误差最小化项被替代到调整模型中。结果的“混合”调整模型比如果不完全的笫三级项从模型省去更准确。
为使一次和二次项同等准确应该确定γ值。在实验室条件下，γ的网格归一化值的1的值已产生良好结果。1的值给第二级或第三级误差最小化项等于一次项的权重的调整模型中的权重。在现场，当需要时可以调整常数γ的值，以增加或减少调整模型上的第二或第三级误差最小化项的作用。
最好将如上披露的用于电阻映象的调整模型加入到在线燃烧容器监测系统。在线燃烧容器监测系统的硬件部件包括系统计算机62和常规电压数据收集装置64，系统计算机62可以是，例如，PC(个人计算机)为基础的数据处理装置，如图1所示，常规电压数据收集装置64用于从布置在燃烧容器壁上的结点矩阵34收集电压数据。常规电压数据收集装置64最好包括数据收集组件，数据收集组件包括开关装置和测量装置，它们用于迭代地加多个电流源/转换器配置到图3所示的矩阵上，以及用于对每次电流源/转换器迭代，从而收集对应于矩阵上每个结点之间的电压降的电压数据。
将电压数据馈送给系统计算机62，在系统计算机62中，系统程序以数字格式组织收集的数据。系统程序与在系统计算机62中驻留的若干子程序互相作用。上面披露的用于电阻映象的调整模型是作为电阻映象(ERM)子程序标识的子程序的一部分。在ERM子程序中，电压数据被插入到调整模型的三个主要方程以形成目标函数。ERM子程序访问最佳化子程序，最佳化子程序最好应用最陡下降数值方法到目标函数。按照本发明，最陡下降数值方法为接近预定级别的误差E或收敛在预定级别的误差E上而工作。
最陡下降数值方法必须从未知量的准确估计值开始，在此情况下未知量是片电阻率ρ。通过用燃烧容器壁的厚度除用于构制燃烧容器壁的材料的电阻率计算在最佳化子程序中用的ρ的估计值。用以cm为单位的标称水壁厚度除以Ω-cm为单位的电阻率产生估计的ρ。将估计的ρ插入到目标函数作为由最佳化子程序应用的最陡下降数值方法的开始点。
在最陡下降数值方法在最佳化子程序中的应用之前必须建立的另一个数值是调整模型中的可接受级别的误差E。按照本发明的一个方面，可接受级别的误差E与电压测量中的误差等同。在应用中，E的数值是1/10,000或0.0001，表明4位电压测量准确度。0.0001的数值也确认这样事实，即，结果计算的准确度不超出某个低级别的E很大地改善。
现在，最佳化子程序具有所有为应用最陡下降数值方法到目标函数和得到片电阻率ρ的计算值的信息。ERM子程序使用计算的片电阻率ρ预测水壁的温度或耗蚀，从而依赖于特定的设备。温度和/或耗蚀数据被馈送到系统计算机62。系统计算机62将数据格式化成方便用户的图形或数字显示。当然，指示危险情况的结果能触发视听报警和/或受影响的燃烧容器的自动停炉。
虽然为说明目的已陈述了上述发明的优选实施例，但不应该认为上述说明是对这里发明的限制。因此，本专业技术人员不偏离本发明的精神和范围会想到各种修改、改编和替换。
权利要求
1.一种通过迭代地施加已知电流到矩阵上并测量在结点的电压并根据从布置在电阻性材料上的结点矩阵收集的电压数据计算电阻性材料电阻率的方法，每次所说的施加已知电流的迭代导致一组测量电压，所说的测量电压包括误差E，所说的方法包括这些步骤从所说的测量电压准备数据，所说的数据集包括结点之间的电压降Δu将所说电压降Δu作为已知变量输入应用到按照物理定律模拟二维电阻性材料的方程，所说的方程还包括代表多个未知电阻率的项，并且具有等于零的解，只要所说方程含有准确的所说未知电阻率的值和存在无误差E；选择可接受的E值；以及调整所说的方程以稳定利用所说的方程计算的所说未知电阻率的值，其中所说的调整步骤包括加调整项到所说的方程，所说的调整项包括乘以第三级误差最小化项的选择的调整常数γ；以及将所说的方程和所说的第三级误差最小化项加入到最小二乘最小化模型和利用基于计算机的数值方法求解导致对最小二乘最小化模型的全解的在所说的可接受E值以下的电阻率值。
2.权利要求1的方法，其中，所说的方程将基尔霍夫定律应用到选择的围绕至少一个结点的闭合矩形曲线CC，所说的方程包括 在这里，r是在弧长s的CC上的任何点，i(s)是在CC外法线n方向上流动的CC上的在弧长s的电流，SC是所有CC内电流源/转换器之和，du/dsn是在点r垂直于曲线的电压梯度，以及ρr是在r的片电阻率。
3.权利要求1的方法，其中，所说的E的可接受值与电压测量中的误差等同。
4.权利要求1的方法，其中，利用所说的方程估算所有可能有的为包括矩阵的四个内部隅角结点的每一个而选择的曲线CC。
5.权利要求1的方法，其中，确定所说的调整常数γ，使得所有误差项都具有相等的准确度。
6.权利要求1的方法，其中，所说的第三级误差最小化项模拟所说的电阻率为经四个相邻结点延伸的局部抛物线以及所说的第三级误差最小化项包括所说的抛物线的第三级微商的估计值。
7.权利要求6的方法，其中，所说的估计值由以下方程定义-ρx1+3ρx2-3ρx3+ρx4Δx3≈▿xρx3]]>这里，X1、X2、X3、X4是平行于矩阵的x或y轴的四个等间隔的结点，Δx是结点间的距离，以及ρx是未知电阻率。
8.权利要求1的方法，其中，所说的调整项包括需要比所说的第三级误差最小化项少的数据的第二级误差最小化项，以及所说调整步骤还包括当没有足够用于所说的第三级误差最小化项的数据时用所说的第二级误差最小化项代替所说的第三级误差最小化项。
9.权利要求8的方法，其中，所说的第二级误差最小化项模拟所说的电阻率为经过三个相邻结点延伸的片段直线，以及所说的第二级误差最小化项包括所说的直线的二级微商的估计值。
10.权利要求9的方法，其中，所说的第二级误差最小化项由以下方程定义ρx1-2ρx2+ρx3Δx2≈▿xρx2]]>这里，X1、X2、X3是平行于矩阵的x或y轴的三个等距间隔的点，Δx是结点间的距离，以及ρx是未知电阻率。
11.一种用于调整在线燃烧容器监测系统中的片电阻计算的最佳化的方法，所说的方法包括这些步骤在最佳化之前加调整项到计算上，所说的调整项包括乘以第三级误差最小化项的调整常数γ，所说的第三级误差最小化项模拟所说的片电阻为经过测量矩阵的四个相邻结点延伸的抛物线，以及所说的第三级误差最小化项包括所说的抛物线的第三级微商的估计值。
12.权利要求11的方法，其中，所说的估计值由以下方程定义-ρx1+3ρx2-3ρx3+ρx4Δx3≈▿xρx3]]>这里，X1、X2、X3、X4是平行于矩阵的x或y轴的四个等间隔的结点，Δx是结点间的距离，以及ρx是未知片电阻率。
13.权利要求11的方法，其中，所说的调整项包括要求比所说的第三级误差最小化项少的数据的第二级误差最小化项，以及所说加步骤还包括当没有足够用于所说的第三级误差最小化项的数据但有足够用于所说的第二级误差最小化项的数据时，用所说的第二级误差最小化项代替所说的第三级误差最小化项。
14.权利要求13的方法，其中，所说的第二级误差最小化项模拟所说的片电阻率为经过三个相邻结点延伸的直线，以及所说的第二级误差最小化项包括所说的直线的二级微商的第二级估计值。
15.权利要求14的方法，其中，所说的第二级误差最小化项由以下方程定义ρx1-2ρx2+ρx3Δx2≈▿x2ρx]]>这里，X1、X2、X3是平行于矩阵的x或y轴的三个等距间隔的点，Δx是结点间的距离，以及ρx是未知电阻率。
16.一种用于估算代表燃烧容器电特性的数据的方法，燃烧容器对燃烧燃料可工作的，所说的方法包括准备基于从布置在燃烧容器的电阻性材料上的结点矩阵收集的电压数据的数据集，包括通过迭代地施加已知电流到矩阵上并测量在结点的电压计算电阻性材料的电阻率，每个所说的施加已知电流的迭代导致一组测量电压，所说的测量电压包括误差E，所说的数据集包括结点间电压降；将所说的电压降Δu作为已知变量输入到考虑多个未知电阻率的电阻性材料模型；选择可接受的E值；以及调整所说的模型以稳定利用所说的模型计算的所说的未知电阻率。
17.一种用于按照权利要求16估算代表燃烧容器电特性的数据的方法，其中，在所说的模型包含准确的所说的未知电阻率的值并且无误差E出现的情况下，电阻性材料模型具有等于零的解，以及所说的调整步骤包括加调整项到所说的方程，所说的调整项包括乘以第三级误差最小化项的选择的调整常数γ，以及将所说的方程和所说的第三级误差最小化项加入到最小二乘最小化模型和利用基于计算机的数值方法求解导致对最小二乘最小化模型的总的解并在所说的可接受的E值以下的电阻率值。
全文摘要
用于例如燃烧矿物燃料的燃烧炉12这样的燃烧容器的电阻映象的调整模型通过将第三级和/或第二级误差最小化项加入到该模型使从测量电压u的电阻率ρ计算稳定。第三级误差最小化项代表电阻率三级差分公式▽
文档编号G01N17/00GK1545620SQ02816280
公开日2004年11月10日 申请日期2002年5月22日 优先权日2001年8月21日
发明者W·H·小米尔斯, W H 小米尔斯 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司