一种气体或液体的测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种气体或液体的测量方法，本方法为利用射频传感器、便携射频采集显示处理装置测量气体或液体的物理/化学特性的测量方法。将射频传感器安装在被测气体或液体贮存容器上。测量时，便携射频采集显示处理装置向射频传感器发送测量指令，射频传感器测量被测气体或液体的物理或化学特性，将测量值与射频传感器识别码依据通信协议打包，发送到便携射频采集显示处理装置，依据通信协议拆包、解算出被测气体或液体的测量值，测量值显示在便携射频采集显示处理装置的显示屏上。本方法可满足精确测量的要求，具有安装形式多样，适用测量环境广，不需定期校准，成本低等特点。
【专利说明】一种气体或液体的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用传感器的无线测量方法，特别是一种气体或液体的测量方法。
【背景技术】
[0002]采用封闭容器或管路贮存及传输气体或液体是一种常见方式。尤其被贮存及传输的气体或液体具有高压、高温、低温等特性；对人体或环境有危害性；易燃易爆等危险性；必须确保高纯度等情况，使用坚固的耐压容器或管路是安全可靠的普遍方式。
[0003]在安全可靠贮存及传输气体或液体的同时，大部分情况下还需测量所贮存及传输的气体或液体的某些物理/化学特性作为进一步应用或控制的依据。
[0004]现有技术的测量方法主要采用肉眼读取机械式测量仪表数值的方法。基于物理原理的机械式测量仪表，直接接触被测气体或液体，将测量值以刻度尺或表盘的形式由操作人员读取。
[0005]基于机械式测量仪表的测量方法缺点在于体积、重量无法进一步控制，为确保肉眼可辨识，其观测界面无法小型化，导致体积、重量较大；无法满足精确测量的要求，由于工业制造带来的加工精度等因素，机械式测量仪表很难保证极高的测量精度，同时目视的读取方式也制约其无法实现精细测量的要求；测量可靠性无法进一步提高，很多机械式测量仪表采用游丝等弹性结构形式，其物理特性很难长时间保持，尤其在测量值大幅度频繁变化的情况下，产生塑性变形导致测量精度失真，因此必须定期校准或更换以达到可接受的可靠性，经济代价提高。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于提供一种气体或液体的测量方法，解决传统机械式测量仪表体积、重量大，精度低，使用寿命短，全寿命周期总经济成本高的问题。
[0007]—种气体或液体的测量方法的具体步骤:
第一步射频传感器安装在被测气体或液体贮存容器上
射频传感器安装在被测气体或液体贮存容器上，安装接口与机械式测量仪表兼容，射频传感器利用机械式测量仪表的安装接口进行无障碍替换。射频传感器也适于安装在受空间限制而无法安装机械式测量仪表的位置。
[0008]第二步便携射频采集显示处理装置发送测量指令
需要测量时，便携射频采集显示处理装置向射频传感器发送测量指令。射频传感器利用便携射频采集显示处理装置提供的电磁能工作，或利用自身携带的电池工作。射频传感器测量被测气体或液体的物理或化学特性，将测量值与射频传感器识别码依据通信协议打包，通过天线发送到便携射频采集显示处理装置。
[0009]第三步便携射频采集显示处理装置显示测量值便携射频采集显示处理装置接收到射频传感器的信息，依据通信协议拆包、解算出被测气体或液体的测量值及物理或化学意义。便携射频采集显示处理装置在与射频传感器通信过程中包含测量值错误校验机制，经错误校验后的测量值显示在便携射频采集显示处理装置的显示屏上。
[0010]至此完成气体或液体的测量。
[0011]首先本测量方法采用的部件体积小、重量轻。由于本方法的人机交互界面在便携射频采集显示处理装置上，而安装在封闭容器或管路上的射频传感器无显示界面，全测量系统硬件体积比机械仪表小；同时射频传感器采用电子元器件，自身又无显示界面，重量比机械仪表大大降低；其次本测量方法可满足精确测量的要求。射频传感器测量芯片基于现有技术的测量精度已超过机械式仪表。不需目测读数，即使测量设备在相同测量精度下，本测量方法由于不需目测读数最终获得的测量结果精度也优于机械式仪表；再次本测量方法不需定期校准。射频传感器测量依靠电子元器件，无机械机构，因此不需进行机械式仪表的定期拆卸校准工作，节省使用和维护成本；最后本测量方法综合成本低。便携射频采集显示处理装置为复用式，测量系统构建时可对应无限数量的射频传感器。以电子元器件为主体的射频传感器制造成本远低于机械式仪表，如考虑在多测量点或多参数应用条件下，测量系统总建设成本低于机械式测量仪表。同时相对机械式仪表免除了校准等维护工作，本测量方法综合成本比采用传统机械式仪表的测量方法综合成本大幅度降低。
[0012]本测量方法在某些特定应用条件下，优势更加明显。对体积、重量有较高限制的领域，如航空航天器应用领域、潜艇应用领域；长周期测量，非实时监测但测量点多的领域，如仓储和运输应用领域；持续振动等传统机械仪表不适用的测量环境等。
【具体实施方式】
[0013]一种气体或液体的测量方法的具体步骤:
第一步射频传感器安装在被测气体或液体贮存容器上
射频传感器安装在被测气体或液体的密封贮存容器上，将机械式测量仪表从贮存被测气体或液体的封闭容器上拆下，选择同种测量功能的射频传感器安装在机械测量仪表的安装孔上。射频传感器设计安装接口与机械式测量仪表的安装接口兼容。具体实施替换时，需根据机械式测量仪表的具体尺寸，调整射频传感器的安装位置，确保测试芯片能与被测气体或液体充分可靠接触。必要时，通过安装转接过渡结构件的形式完成。射频传感器也适于安装在受空间限制而无法安装机械式测量仪表的位置，只需保证传感器射频天线正向无屏蔽，能顺利与便携射频采集显示处理装置通讯。
[0014]第二步便携射频采集显示处理装置发送测量指令
需要测量时，用便携射频采集显示处理装置接近并指向需采集测量数据的射频传感器，便携射频采集显示处理装置向射频传感器发出测量指令。射频传感器接收到测量指令，开始测量。
[0015]选择的射频传感器为有源型或半有源型，即内含电池时，射频传感器接收到测量指令先从低电休眠状态转换至工作状态，并开始测量封闭容器或管路内气体或液体的物理或化学特性。完成测量后，射频传感器将测量值与射频传感器识别代码依据通信协议打包，通过天线发送到便携射频采集显示处理装置。射频传感器所能测量的特性取决于射频传感器自身设计。
[0016]选择的射频传感器为无源型，便携射频采集显示处理装置需尽量靠近射频传感器天线正面。测量工作模式与有源或半有源的射频传感器工作模式除无唤醒过程外完全一致。
[0017]第三步便携射频采集显示处理装置显示测量值
便携射频采集显示处理装置接收到射频传感器的信息，依据通信协议拆包，解算出被测气体或液体的测量值。便携射频采集显示处理装置在与射频传感器通信过程中包含测量值错误校验机制，经错误校验后在便携射频采集显示处理装置的显示屏上显示测量值及物理或化学意义。需要时，根据内部程序设定对数据进行处理后再显示处理结果。在完成测量值显示后，本测量方法全部完成。
[0018]作为可选择功能，测量系统设置电源管理功能，以延长有源、半有源射频传感器更换周期及便携射频采集显示处理装置电池更换或充电周期。有源、半有源射频传感器在设定的休眠时间内未接到测量指令立即停止测量工作进入休眠状态以节省电能。便携射频采集显示处理装置在接收到测量值并成功解算完成测量值的显示后向有源、半有源射频传感器发送休眠指令，使射频传感器停止测量进入休眠状态以节省电能延长使用寿命。便携射频采集显示处理装置在设定的时间内无操作的情况下进入休眠。
【权利要求】
1.一种气体或液体的测量方法，其特征在于本方法的具体步骤: 第一步射频传感器安装在被测气体或液体贮存容器上 射频传感器安装在被测气体或液体贮存容器上，安装接口与机械式测量仪表兼容，射频传感器利用机械式测量仪表的安装接口进行无障碍替换；射频传感器也适于安装在受空间限制而无法安装机械式测量仪表的位置； 第二步便携射频采集显示处理装置发送测量指令 需要测量时，便携射频采集显示处理装置向射频传感器发送测量指令；射频传感器利用便携射频采集显示处理装置提供的电磁能工作，或利用自身携带的电池工作；射频传感器测量被测气体或液体的物理或化学特性，将测量值与射频传感器识别码依据通信协议打包，通过天线发送到便携射频采集显示处理装置； 第三步便携射频采集显示处理装置显示测量值 便携射频采集显示处理装置接收到射频传感器的信息，依据通信协议拆包、解算出被测气体或液体的测量值及物理或化学意义；便携射频采集显示处理装置在与射频传感器通信过程中包含测量值错误校验机制，经错误校验后的测量值显示在便携射频采集显示处理装置的显示屏上； 至此完成气体或液体的测量。
【文档编号】G08C17/02GK104075750SQ201410311313
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】张慧 申请人:北京机械设备研究所