一种液氮液位检测方法及装置与流程

文档序号:11130839阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种液氮液位检测方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

A、预先根据实际的实验测量数据建立状态空间模型,并生成包括一组分布特征满足液位先验概率分布的粒子的粒子集;

B、通过设置在灌注液氮的容器顶部的传感器测量得到当前的温度数据;

C、根据所述状态空间模型、粒子集和当前的温度数据,计算得到当前液面高度的估计值;

D、通过粒子滤波算法对计算得到的当前液面高度的估计值进行修正,得到修正后的当前液面高度的估计值。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法还进一步包括:

E、当当前采样点不是最后一个采样点时,根据修正后的当前液面高度的估计值对粒子集进行重采样和加权,返回执行步骤B;当当前采样点为最后一个采样点时,则结束流程。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预先根据实际的实验测量数据建立状态空间模型包括:

根据不同工况下静态蒸发实验的液氮蒸发特征数据,得到液氮蒸发经验公式,并根据液氮蒸发经验公式建立系统状态转移方程;

对灌注液氮的容器进行模拟振荡试验和实测振荡试验,对试验数据进行分析,统计测试噪声分布模型,建立系统观测方程;

根据所述系统状态转移方程和系统观测方程建立状态空间模型。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述系统状态转移方程为:

hk=hk-1+Δh+ξk-1

其中,h为设置在灌注液氮的容器顶部的传感器到容器内的液氮液面的距离,脚标k和k-1分别示不同时间的变量序列;Δh为液氮液面的下降速度,ξk-1为系统噪声。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述系统状态转移方程为:

Tk=TLN+a·hkk

其中,Tk为设置在灌注液氮的容器顶部的传感器在第k个时刻所测得的温度,TLN为液氮温度,a为温度分布系数,ηk为观测噪声。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:

所述设置在灌注液氮的容器顶部的传感器为铂电阻温度传感器。

7.一种液氮液位检测装置,其特征在于,该装置包括:至少两个传感器、信号采集单元、数据发送单元、液面高度估计单元和存储器;

所述传感器分别设置在灌注液氮的容器内的顶部和底部;

信号采集单元,用于接收设置在灌注液氮的容器内的顶部的传感器测量得到当前的温度数据,并将接收到的温度数据存储在存储器中并发送给所述数据发送单元;

所述数据发送单元,用于将温度数据发送给液面高度估计单元;

所述液面高度估计单元,用于预先根据实际的实验测量数据建立状态空间模型,并生成包括一组分布特征满足液位先验概率分布的粒子的粒子集;根据所述状态空间模型、粒子集和当前的温度数据,计算得到当前液面高度的估计值;通过粒子滤波算法对计算得到的当前液面高度的估计值进行修正,得到修正后的当前液面高度的估计值,并显示所述修正后的当前液面高度的估计值;

所述存储器,用于存储温度数据。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:

所述液面高度估计单元,还用于当当前采样点不是最后一个采样点时,根据修正后的当前液面高度的估计值对粒子集进行重采样和加权,使用重采样后的粒子集结合传感器测量得到的下一时刻的温度数据,估计下一时刻的当前液面高度的估计值,直到对最后一个采样点完成上述操作。

9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:

所述传感器为铂电阻温度传感器。

10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:

所述数据发送单元为无线传输装置或有线传输装置。

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