用于差压式流量传感器的流量测量方法和流量测量装置与流程

本发明涉及差压式流量传感器，特别涉及用于差压式流量传感器的流量测量方法和流量测量装置。

背景技术：

现有差压式流量传感器测量水流量的方法是根据水流通过压力传感器上下两个界面时产生的压力差,以及水流速与压力差的线性关系,从而实现水流量的测量.但在实际生产和实验中发现,压力差数据会跟随着水流量的变化而在一定幅度内上下变化，且随着水流量的变大压力差数据变化的幅度也变大(如图3曲线1所示，线条由细变粗),这使得测量结果不准确，尤其是在没有水流的情况，此时即使水压变化了也会有压力差数据，此称之为零点漂移。

技术实现要素：

鉴于目前流量测量方法存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于差压式流量传感器的流量测量方法和流量测量装置，测量结果准确，没有零点漂移。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种用于差压式流量传感器的流量测量方法，包括以下步骤：

步骤s0，采集t1时刻，差压式流量传感器的压力差值p1；

步骤s1，采集tn时刻，差压式流量传感器的压力差值pn，n为整数，且n≥2；

步骤s2，计算tn时刻和tn-1时刻对应的差分压力差值δpn＝pn-pn-1,并将差分压力差值δpn顺序保存到长度为l的队列中；

步骤s3，计算差分压力差值队列的方均根值rmsn；

步骤s4，根据方均根值rmsn计算流量，所述流量与方均根值rmsn呈线性关系。

进一步，其中所述的步骤s2中的队列是先进先出队列，或环形队列。

进一步，其中所述的步骤s3中的计算方均根值rmsn的公式为：

进一步，所述的步骤s3后还包括步骤s31，对方均根值rmsn执行低通滤波，得到frmsn，所述低通滤波的方法包括：

frmsn＝αrmsn-1+(1-α)rmsn

其中，rmsn代表最新计算得到的方均根值，rmsn-1代表第n-1次滤波得到的方均根值，frmsn代表第n次滤波得到的方均根值，0＜α＜1，优选的，α＝0.9。

一种用于差压式流量传感器的流量测量装置，包括以下模块：

采集模块，用于采集t1时刻，差压式流量传感器的压力差值p1，采集tn时刻，差压式流量传感器的压力差值pn，n为整数，且n≥2；

差分压力差值计算模块，用于计算tn时刻和tn-1时刻对应的差分压力差值δpn＝pn-pn-1,并将差分压力差值δpn顺序保存到长度为l的队列中；

方均根值计算模块，用于计算差分压力差值队列的方均根值rmsn；

流量计算模块，用于根据方均根值rmsn计算流量，所述流量与方均根值rmsn呈线性关系。

进一步，其中所述的差分压力差值计算模块中的队列是先进先出队列，或环形队列。

进一步，其中所述的方均根值计算模块中的计算方均根值rmsn的公式为：

进一步，所述的流量测量装置还包括低通滤波器，对方均根值rmsn执行低通滤波，得到frmsn，所述低通滤波器包括：

frmsn＝αrmsn-1+(1-α)rmsn

其中，rmsn代表最新计算得到的方均根值，rmsn-1代表第n-1次滤波得到的方均根值，frmsn代表第n次滤波得到的方均根值，0＜α＜1，优选的，α＝0.9。

本发明的优点：测量结果准确，没有零点漂移，零值输出稳定，噪声较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种用于差压式流量传感器的流量测量方法的实施例的方法流程图。

图2为本发明所述的一种用于差压式流量传感器的流量测量装置的实施例的结构方框图。

图3为现有技术压力差值与水流量的线性关系曲线和本发明压力差值的方均根值与水流量的线性关系曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于差压式流量传感器的流量测量方法，包括以下步骤：

步骤s0，采集t1时刻，差压式流量传感器的压力差值p1；

步骤s1，采集tn时刻，差压式流量传感器的压力差值pn，n为整数，且n≥2；

步骤s2，计算tn时刻和tn-1时刻对应的差分压力差值δpn＝pn-pn-1,并将差分压力差值δpn顺序保存到长度为l的队列中；

步骤s3，计算差分压力差值队列的方均根值rmsn；

步骤s4，根据方均根值rmsn计算流量，所述流量与方均根值rmsn呈线性关系。

步骤s4完成计算后，返回步骤s1，继续后续其他数据的计算。

其中所述的步骤s2中的队列是先进先出队列(firstinfirstout，fifo)，或环形队列。具体来说，差分压力差值δpn的保存方法为：首先将队列中的数值向前移位一位，然后将δpn保存在队列的队尾。

其中所述的步骤s3中的计算方均根值rmsn的公式为：

所述的步骤s3后还包括步骤s31，对方均根值rmsn执行低通滤波，得到frmsn，所述低通滤波的方法包括：

frmsn＝αrmsn-1+(1-α)rmsn

其中，rmsn代表最新计算得到的方均根值，rmsn-1代表第n-1次滤波得到的方均根值，frmsn代表第n次滤波得到的方均根值，0＜α＜1，优选的，α＝0.9。

如图2所示，一种用于差压式流量传感器的流量测量装置，包括以下模块：

采集模块，采集t1时刻，差压式流量传感器的压力差值p1，采集tn时刻，差压式流量传感器的压力差值pn，n为整数，且n≥2；

差分压力差值计算模块，计算tn时刻和tn-1时刻对应的差分压力差值δpn＝pn-pn-1,并将差分压力差值δpn顺序保存到长度为l的队列中；

方均根值计算模块，计算差分压力差值队列的方均根值rmsn；

流量计算模块，根据方均根值rmsn计算流量，所述流量与方均根值rmsn呈线性关系。

其中所述的差分压力差值计算模块中的队列是先进先出队列，或环形队列。

其中所述的方均根值计算模块中的计算方均根值rmsn的公式为：

所述的流量测量装置还包括低通滤波器，对方均根值rmsn执行低通滤波，得到frmsn，所述低通滤波器包括：

frmsn＝αrmsn-1+(1-α)rmsn

其中，rmsn代表最新计算得到的方均根值，rmsn-1代表第n-1次滤波得到的方均根值，frmsn代表第n次滤波得到的方均根值，0＜α＜1，优选的，α＝0.9。

本发明测量结果准确，没有零点漂移，零值输出稳定，噪声较小。请参见图3曲线2所示，本发明压力差值的方均根值与水流量的线性关系的曲线一直都是较细的线条。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。