基于波纹管的高度差测量稳定性提升方法及装置与流程

本发明涉及高度计量领域，尤其涉及一种基于波纹管的高度差测量稳定性提升方法及装置。

背景技术：

1、波纹管的高度差测量稳定性提升是指通过波纹管的伸缩变换特性来补偿压力传感器的压力测量偏差，之后对所测量的压力进行筛选，从而保证最终通过压力计算得到的高度差准确性的过程。

2、当前测量高度差产品中包括有两个压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置在电路板上，距离电路板较近因此不容易受到干扰，第二压力传感器通过i2c总线读取数据，通过i²c通讯发送数据到主机，由于使用i²c总线长距离通讯，外部电机的谐波容易通过导线传导到i²c总线上，空间辐射和谐波导致长距离端读取压力失败，进而导致接口失效。因此，由于测量高度差产品在测量压力时稳定性不足，导致当前测量高度差产品的压力读取数值的准确性较低。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种基于波纹管的高度差测量稳定性提升方法及装置，可以保障测量高度差产品在测量压力时的稳定性，从而提升当前测量高度差产品的压力读取数值的准确性。

2、第一方面，本发明提供了一种基于波纹管的高度差测量稳定性提升方法，包括：

3、利用预设的波纹管对第一压力传感器与第二压力传感器之间的高度差测量装置进行结构稳定性提升，得到结构稳定性提升结果；

4、采集所述第一压力传感器的第一压力，检测所述第一压力是否受到外界干扰，在所述第一压力未受到外界干扰时，对所述第一压力进行压力筛选，得到筛选压力，计算所述筛选压力的第一压力平均值；

5、采集所述第二压力传感器的第二压力，计算所述第二压力的第二压力平均值，基于所述第二压力传感器的历史压力平均值，检测所述第二压力平均值的压力准确性，在所述压力准确性为准确时，利用所述第二压力平均值更新所述第二压力，得到更新压力；

6、基于所述第一压力平均值与所述更新压力，计算所述高度差测量装置的动态高度差，利用所述动态高度差确定所述高度差测量装置的动态稳定性提升结果；

7、结合所述结构稳定性提升结果与所述动态稳定性提升结果，确定所述高度差测量装置的最终稳定性提升结果。

8、在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用预设的波纹管对第一压力传感器与第二压力传感器之间的高度差测量装置进行结构稳定性提升，得到结构稳定性提升结果，包括：

9、确定所述高度差测量装置的外包金属，其中，所述外包金属包括金属罩与金属编织网管；

10、在所述第一压力传感器与所述第二压力传感器之间配置所述金属编织网管，并在所述第一压力传感器处与所述第二压力传感器处分别配置所述金属罩，得到配置好所述外包金属的高度差测量装置；

11、在所述第二压力传感器受到外界干扰时，将所述第二压力传感器作为易受干扰传感器；

12、在所述配置好所述外包金属的高度差测量装置中组合所述波纹管与所述易受干扰传感器，得到结构稳定性提升装置，并将所述结构稳定性提升装置作为所述结构稳定性提升结果。

13、在第一方面的一种可能实现方式中，所述采集所述第一压力传感器的第一压力，包括：

14、通过所述第一压力传感器对应的高度差测量装置的串行总线采集所述第一压力传感器的压力，直至采集压力的次数符合预设次数，得到第一压力序列；

15、对所述第一压力序列进行序列冒泡排序，得到所述第一压力。

16、在第一方面的一种可能实现方式中，所述检测所述第一压力是否受到外界干扰，包括：

17、查询所述第一压力中每个第一压力是否均为零值；

18、在所述第一压力中每个第一压力均为零值时，所述第一压力受到外界干扰；

19、在所述第一压力中每个第一压力不均为零值时，所述第一压力未受到外界干扰。

20、在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述第一压力进行压力筛选，得到筛选压力，包括：

21、检测所述第一压力中是否存在无效压力；

22、在所述第一压力中存在所述无效压力时，去除所述第一压力中的无效压力，得到初始筛选压力；

23、剔除所述初始筛选压力中的头尾压力，得到第一筛选压力；

24、在所述第一压力中不存在所述无效压力时，截取所述第一压力中的中间压力，得到第二筛选压力。

25、在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述筛选压力的第一压力平均值，包括：

26、利用下述公式计算所述筛选压力的压力和：其中，表示所述压力和，表示所述筛选压力，i表示所述筛选压力中每个压力的序号，n表示所述筛选压力中所有压力的总数；

27、根据所述压力和，利用下述公式计算所述第一压力平均值：其中，表示所述第一压力平均值，表示所述压力和，n表示所述筛选压力中所有压力的总数。

28、在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述第二压力传感器的历史压力平均值，检测所述第二压力平均值的压力准确性，包括：

29、计算所述历史压力平均值与所述第二压力平均值之间的压力差值；

30、在所述压力差值超出预设差值范围时，将不准确作为所述第二压力平均值的压力准确性；

31、在所述压力差值不超出预设差值范围时，将准确作为所述第二压力平均值的压力准确性。

32、在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述第一压力平均值与所述更新压力，计算所述高度差测量装置的动态高度差，包括：

33、采集所述高度差测量装置的重力加速度；

34、基于所述第一压力平均值、所述更新压力及所述重力加速度，利用下述公式计算所述高度差测量装置的动态高度差：其中，表示所述动态高度差，表示所述第一压力平均值，表示所述更新压力，表示压力密度，取值为0.93g/cm³，表示所述重力加速度，取值为9.8m/s²。

35、在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用所述动态高度差确定所述高度差测量装置的动态稳定性提升结果，包括：

36、采集所述动态高度差对应的传感器当前加速度；

37、利用所述传感器当前加速度计算所述高度差测量装置的三维角度值；

38、基于所述三维角度值，对所述高度差测量装置的压力传感器进行角度校正，得到校正角度的压力传感器，并将所述校正角度的压力传感器作为所述动态稳定性提升结果。

39、第二方面，本发明提供了一种基于波纹管的高度差测量稳定性提升装置，所述装置包括：

40、结构提升模块，用于利用预设的波纹管对第一压力传感器与第二压力传感器之间的高度差测量装置进行结构稳定性提升，得到结构稳定性提升结果；

41、均值计算模块，用于采集所述第一压力传感器的第一压力，检测所述第一压力是否受到外界干扰，在所述第一压力未受到外界干扰时，对所述第一压力进行压力筛选，得到筛选压力，计算所述筛选压力的第一压力平均值；

42、压力更新模块，用于采集所述第二压力传感器的第二压力，计算所述第二压力的第二压力平均值，基于所述第二压力传感器的历史压力平均值，检测所述第二压力平均值的压力准确性，在所述压力准确性为准确时，利用所述第二压力平均值更新所述第二压力，得到更新压力；

43、高度计算模块，用于基于所述第一压力平均值与所述更新压力，计算所述高度差测量装置的动态高度差，利用所述动态高度差确定所述高度差测量装置的动态稳定性提升结果；

44、结果确定模块，用于结合所述结构稳定性提升结果与所述动态稳定性提升结果，确定所述高度差测量装置的最终稳定性提升结果。

45、与现有技术相比，本方案的技术原理及有益效果在于：

46、本发明实施例首先通过利用预设的波纹管对第一压力传感器与第二压力传感器之间的高度差测量装置进行结构稳定性提升，以用于利用所述波纹管的伸缩长度的特性减少压力传感器的压力变化幅度，保障压力的测量能够稳定进行，本发明实施例通过采集所述第一压力传感器的第一压力，以用于对所述第一压力进行数据筛选，剔除由于测量不稳定所导致的不准确的数据，进一步地，本发明实施例通过检测所述第一压力是否受到外界干扰，以用于将i²c总线从压力传感器中采集到的压力数据进行稳定性检测，检测采集到的压力数据是否是在受到干扰时采集到不正确数据，进一步地，本发明实施例通过计算所述筛选压力的第一压力平均值，以用于将所采集的多个压力数据的序列归为一个最终的压力值，进一步地，本发明实施例通过采集所述第二压力传感器的第二压力，以用于从所述第二压力中筛选在稳定场景下采集的压力数据，进一步地，本发明实施例通过基于所述第二压力传感器的历史压力平均值，检测所述第二压力平均值的压力准确性，以用于检测测量的压力平均值是否与历史平均值相比变化幅度过大，以此检测压力测量是否受到干扰，从而在后续去除外界干扰的影响，保障测量平均值的准确性，进一步地，本发明实施例通过根据所述压力准确性，利用所述第二压力平均值更新所述第二压力，得到更新压力，以用于将原始采集的压力数据替换为筛选好的且消除了不稳定性的平均值数据，保障压力测量数据的稳定性。因此，本发明实施例提出的一种基于波纹管的高度差测量稳定性提升方法及装置，可以保障测量高度差产品在测量压力时的稳定性，从而提升当前测量高度差产品的压力读取数值的准确性。