CN105571666A - 流量补偿方法及补偿装置、流量传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种流量补偿方法及补偿装置、流量传感器，涉及流量测量技术领域，用于解决现有技术中的流量传感器的测量精准度较差的问题。其中所述流量补偿方法包括：步骤S1：获取介质温度和流量电压，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值；步骤S2：根据所获取的介质温度和所得到的流量值，计算补偿量；步骤S3：用计算得到的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压；步骤S4：根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到补偿后的流量电压对应的补偿后的流量值。所述流量补偿方法用于对流量传感器的测量结果进行补偿。

Description

流量补偿方法及补偿装置、流量传感器

技术领域

本发明涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种流量补偿方法及补偿装置、流量传感器。

背景技术

流量传感器是一种用于测量介质流量的仪表，对于流量传感器，理想状态下要求其只对流量这个物理量敏感，对其它因素不敏感，以保证测量结果的准确性。但在实际测量时，流量传感器的测量精准度会受外界因素的影响。比如：在被测介质温度变化时，由于流量传感器的温度特性或流量传感器内电子元器件的温度漂移等，会导致流量传感器测得的流量值与实际流量值有偏差，流量传感器的测量精准度下降。

现有技术中，通常采用将流量传感器测得的流量值减去温度补偿量的方法来对测量结果进行补偿，以消除介质温度变化对测量结果的影响。但是在介质流量变化时，尤其是当流量的变化范围大时，对于某些流量传感器，特别是MEMS(MicroElectroMechanicalSystem，微机电系统)流量传感器而言，其测量结果不仅受介质温度变化的影响，也受流量变化的影响，现有的补偿方法仅针对介质温度变化这一因素对测量结果进行补偿，无法消除流量变化对测量结果的影响，造成补偿后的流量值与实际流量值的偏差仍然较大，无法满足对测量精准度的要求。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷，本发明提出一种流量补偿方法及补偿装置、流量传感器，通过用与温度和流量有关的补偿量对流量传感器进行补偿，提高了流量传感器的测量精准度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种流量补偿方法，所述补偿方法包括：步骤S1：获取介质温度和流量电压，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值；步骤S2：根据所获取的介质温度和所得到的流量值，计算补偿量；步骤S3：用计算得到的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压；步骤S4：根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到补偿后的流量电压对应的补偿后的流量值。

本发明所提供的流量补偿方法中，对流量传感器的流量电压进行补偿的补偿量，是根据介质温度和流量值计算得到的，实现了根据温度和流量的变化进行不同的补偿的效果，从而消除了介质温度和流量变化两个因素对流量传感器测量结果的影响，极大地提高了流量传感器的测量精准度。

本发明的第二方面提供了一种流量补偿装置，所述补偿装置包括：温度传感器，用于感测介质温度；流量值获取单元，用于获取流量电压，并根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值；与所述温度传感器和所述流量值获取单元相连的补偿量计算单元，用于从所述温度传感器中获取介质温度，并从所述流量值获取单元中获取流量值，根据所获取的介质温度和流量值，计算补偿量；与所述流量值获取单元和所述补偿量计算单元相连的补偿单元，用于从所述流量值获取单元中获取流量电压，并从所述补偿量计算单元中获取补偿量，用所获取的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压。

本发明所提供的流量补偿装置的有益效果与本发明所提供的流量补偿方法的有益效果相同，此处不再赘述。

本发明的第三方面提供了一种流量传感器，所述流量传感器包括本发明所提供的流量补偿装置。

本发明所提供的流量传感器的有益效果与本发明所提供的流量补偿方法的有益效果相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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它的附图。

图1为本发明实施例一所提供的补偿方法的流程图；

图2为本发明实施例二所提供的补偿方法的流程图；

图3为不同标准流量值下介质温度与流量电压之间的标定关系图；

图4为流量电压与标准流量值之间的标定关系图；

图5为本发明实施例三所提供的补偿装置的基本结构图一；

图6为本发明实施例三所提供的补偿装置的基本结构图二。

附图标记说明：

1-温度传感器；2-流量值获取单元；

3-补偿量计算单元；4-补偿单元；

5-相对误差计算单元；6-判断单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在以下实施例中，t表示介质温度；n表示补偿的次数；Ui表示流量电压；Q表示流量值；a表示补偿量；k表示流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率；F()表示函数；ε表示本次补偿后的流量值与上次补偿后的流量值的相对误差，对于第1次补偿，ε表示第1次补偿后的流量值与初始流量值的相对误差。

实施例一

本实施例提供了一种流量补偿方法，如图1所示，该补偿方法包括以下步骤：

步骤S1：获取介质温度t和流量传感器的流量电压，该流量电压为初始流量电压，用Ui₀表示，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到初始流量电压Ui₀对应的流量值，该流量值为初始流量值，用Q₀表示。用F₁()表示流量电压与流量值之间的标定关系函数，则本步骤可表示为Q₀＝F₁(Ui₀)。

在步骤S1中需要使用流量电压与流量值之间的标定关系，因此在步骤S1之前还可包括获得流量电压与流量值之间的标定关系的步骤，该步骤可包括：在不同流量值下，通过仿真和/或实验，分别获得流量传感器的流量电压，完成对流量值与流量电压之间的关系的标定，得到流量电压与流量值之间的标定关系。其中，标定时的流量值优选为在标况环境下的流量值，这些流量值称为标准流量值，用Qs表示，从而所得到的流量电压与流量值之间的标定关系优选为流量电压与标准流量值之间的标定关系。需要说明的是，所谓“标况环境”通常是指介质压力为101.325KPa，温度为20℃的环境。参见图4，为了更直观地表示流量电压与标准流量值之间的标定关系，可采用绘制曲线的方式表示。

需要注意的是，图4中仅示例性地给出了一部分标准流量值与流量电压之间的标定关系的数据，流量值与流量电压之间的标定关系的数据不仅限于此。在实际进行标定时，可根据流量传感器的量程和对流量传感器测量精准度的要求，选择进行标定的流量值点的覆盖范围和数量：进行标定的流量值点的覆盖范围应覆盖流量传感器的量程；对流量传感器测量精准度的要求越高，进行标定的流量值点的数量越多。

在步骤S1中，根据流量电压得到流量值的过程可认为是流量值与流量电压标定的逆过程，即流量值与流量电压标定是根据流量值获得流量电压的过程，步骤S1是根据流量电压获得流量值的过程。

进行步骤S1的过程中，若所得到初始流量电压Ui₀刚好为流量电压与流量值之间的标定关系中的某个流量电压，则找出该流量电压对应的流量值，即为初始流量值Q₀；若所得到初始流量电压Ui₀不是流量电压与流量值之间的标定关系中的任何一个流量电压，则可在流量电压与流量值之间的标定关系中的各流量电压中，找出初始流量电压Ui₀所在的流量电压区间，然后找到该流量电压区间对应的流量值区间，从而可以得知初始流量电压Ui₀对应的初始流量值Q₀处于哪两个流量值点之间，根据直线方程的两点式求解方法可求解出初始流量值Q₀的值。

步骤S2：根据所获取的介质温度t和所得到的初始流量值Q₀，计算补偿量，该补偿量为初次补偿用到的补偿量，用a₁表示。用F₂()表示介质温度、流量值和补偿量的函数，则本步骤可表示为a₁＝F₂(Q₀，t)。

由于介质温度变化，流量传感器的流量电压会随之变化，并且对于不同的流量，流量电压随介质温度的变化情况不同，因此在计算补偿量时，可首先根据流量值得到该流量值对应的流量电压随介质温度的变化率，然后根据该变化率和介质温度的变化量计算补偿量。具体的，步骤S2可包括以下步骤：

步骤S21：根据流量值Q与流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率k之间的对应关系，获取初始流量值Q₀对应的k值。

步骤S22：根据a＝k·(t-t_标定)，计算对初始流量电压Ui₀进行补偿的补偿量a₁的值，其中t_标定表示对流量传感器进行标定时的介质温度。由于流量传感器在对实际流量进行检测时，无论实际流量是否为进行标定时的流量，通常只能获得进行标定时的温度下的流量电压信号，因此需要对流量传感器的流量电压进行补偿，消除实际介质温度相对于标定时的介质温度变化对流量传感器的流量电压的影响，可通过t减去t_标定，得到实际介质温度相对于标定时的介质温度的变化量，然后再用该变化量乘以流量电压相对于介质温度的变化率k，所得到的结果即为补偿量。

由上述步骤S2所包括的两个具体步骤可知，在步骤S2中需要用到流量值Q与流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率k之间的对应关系，因此在步骤S21之前(也可是在步骤S2之前)还可包括获得该对应关系的步骤，该步骤可包括：在不同流量值Q下，通过仿真和/或实验，得到不同介质温度t对应的流量电压Ui，完成对介质温度t与流量电压Ui之间的关系的标定，得到不同流量值Q下，流量电压Ui与介质温度t之间的标定关系。用流量电压Ui与介质温度t之间的标定关系的直线的斜率代表流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率k，因此在得到不同流量值Q下，流量电压Ui与介质温度t之间的标定关系之后，通过求直线斜率的方法就能够得到不同标准流量值Q下，流量电压Ui相对于介质温度t的变化率k，从而得到Q与k之间的对应关系。

其中，对流量电压Ui与介质温度t之间的关系进行标定时的流量值Q优选为在标况环境下的标准流量值Qs，从而所得到的标定关系优选为在不同标准流量值Qs下，流量电压Ui与介质温度t之间的标定关系。参见图3，为了更直观地表示出不同标准流量值Qs下，流量电压Ui与介质温度t之间的标定关系，可采用绘制曲线的方式表示，从图3中的曲线能够看出，在标准流量值Qs较小的情况下，直线的斜率较小，也就是说，随着介质温度t的增长，流量电压Ui的变化并不大，即k的值(指k的绝对值)较小；当标准流量值Qs越来越大时，直线的斜率越来越大，也就是说，随着介质温度t的增长，流量电压Ui的变化也越来越明显，即k的值(指k的绝对值)越来越大。参见下表1，为通过仿真和/或实验得到的Qs与k之间的对应关系。

表1

需要说明的是，图3和表1中均仅示例性地给出了一部分Qs与k之间的对应关系的数据，Qs与k之间的对应关系的数据当然不仅限于此。优选的可根据流量传感器的量程和对流量传感器测量精准度的要求，选择Q与k之间的对应关系中流量值点的覆盖范围和数量：流量值点的覆盖范围应覆盖流量传感器的量程；对流量传感器测量精准度的要求越高，流量值点的数量越多。

进行步骤S2中的步骤S21的过程中，若初始流量值Q₀刚好为Q与k之间的对应关系中的某个流量值，则该流量值对应的k即为所要得到的k；若初始流量值Q₀不是Q与k之间的对应关系中的任何一个流量值，则可在Q与k之间的对应关系中的各流量值中，找出初始流量值Q₀所在的流量值区间，然后找到该流量值区间对应的k值区间，从而可以得知初始流量值Q₀对应的k值处于哪两个流量值点之间，根据直线方程的两点式求解方法可求解出初始流量值Q₀对应的k值。

若在Q与k之间的对应关系中，用Q_x表示第x个流量值，k_x表示Q_x对应的k值，Q_x-1表示第x-1个流量值，k_x-1表示Q_x-1对应的k值，则对于初始流量值Q₀不是Q与k之间的对应关系中的任何一个流量值的情况，得到初始流量值Q₀对应的k值的过程，即步骤S21，具体可包括以下步骤：

步骤S211：从Q与k之间的对应关系中，找出初始流量值Q₀所在的流量值区间，该流量值区间可用[Q_x-1，Q_x]表示，流量值区间[Q_x-1，Q_x]对应k值区间[k_x-1，k_x]，也就是说，(Q₀，k)点处于(Q_x-1，k_x-1)点与(Q_x，k_x)点之间，此时k是未知的。

步骤S212：根据直线方程的两点式求解方法，k_x＝m·Q_x+n和k_x-1＝m·Q_x-1+n(其中m和n为直线方程的两个参数)，可以得到从而可以得到 $k=\frac{k_x-k_{x-1}}{Q_x-Q_{x-1}}\·Q+\frac{k_{x-1}\·Q_x-k_x\·Q_{x-1}}{Q_x-Q_{x-1}},$ 当Q＝Q₀时， $k=\frac{k_x-k_{x-1}}{Q_x-Q_{x-1}}\·Q_0+\frac{k_{x-1}\·Q_x-k_x\·Q_{x-1}}{Q_x-Q_{x-1}}.$

在得到初始流量值Q₀对应的k值之后，将k值代入a＝k·(t-t_标定)中，即可得到补偿量

步骤S3：用计算得到的补偿量a₁对初始流量电压Ui₀进行补偿，得到补偿后的流量电压，该流量电压用Ui₁表示。用F₃()表示用补偿量对流量电压进行补偿的函数，则本步骤可表示为Ui₁＝F₃(a₁)。

在步骤S3中，F₃()可为：补偿后的流量电压等于补偿前的流量电压减去补偿量，因此在本步骤S3中，Ui₁＝Ui₀-a₁，从而消除了介质温度和流量变化对流量传感器的流量电压的影响。

步骤S4：根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到补偿后的流量电压Ui₁对应的补偿后的流量值，该流量值为进行一次补偿后的流量值，用Q₁表示。本步骤可表示为Q₁＝F₁(Ui₁)。得到补偿后的流量值Q₁后，可输出Q₁。

在步骤S4中所用到的流量电压与流量值之间的标定关系，可直接利用在步骤S1之前所获得的流量电压与流量值之间的标定关系。并且，根据该标定关系得到补偿后的流量值Q₁的方法可参照步骤S1中得到初始流量值Q₀的方法相同，此处不再赘述。

本实施例所提供的流量补偿方法中，在获得介质温度t和流量电压Ui₀之后，首先根据流量电压Ui与流量值Q之间的标定关系，得到Ui₀对应的流量值Q₀，然后根据流量值Q与流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率k之间的对应关系，得到Q₀对应的k值，之后根据这一k值计算得到补偿量a₁，最后用该计算得到的补偿量a₁对Ui₀进行补偿，从而得到补偿后的流量电压Ui₁，进而流量电压Ui与流量值Q之间的标定关系，得到Ui₁对应的流量值Q₁。由于用来计算补偿量的k值为根据流量值所得到的k值，因此计算得到的补偿量a₁与介质温度t和流量值Q均有关系，该补偿量a₁比现有技术中仅考虑介质温度所得到的补偿量更精准，从而用该补偿量a₁补偿后的流量值Q₁更精准，提高了流量传感器的测量精准度。

请见下表2和表3，表2为采用现有技术中仅考虑介质温度因素进行补偿的流量传感器的测量结果，表3为采用本实施例中考虑介质温度和流量变化两方面因素进行一次补偿后流量传感器的测量结果。

表2

表3

对比表2和表3中相同流量值和相同介质温度下的测量结果的误差不难发现，采用本实施例中的补偿方法所得的测量结果的误差比现有技术有明显的减小，可见本实施例所提供的补偿方法的确能够提高流量传感器的测量精准度。

实施例二

为了进一步提高流量传感器的测量精准度，本实施例所提供的方法在实施例一的基础上进行迭代，以计算出与介质温度t和流量值Q相关的、更加精准的补偿量a。

参见图2，本实施例所提供的流量补偿方法可包括以下步骤：

步骤S1：获取介质温度t和流量传感器的初始流量电压Ui₀，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到初始流量电压Ui₀对应的流量值Q₀，本步骤可表示为Q₀＝F₁(Ui₀)。如何得到流量电压与流量值之间的标定关系，和如何得到初始流量电压Ui₀对应的流量值Q₀，可参照实施例一中的相关内容。

步骤S2：根据介质温度t和初始流量值Q₀，计算补偿量a₁，本步骤可表示为a₁＝F₂(Q₀，t)。计算补偿量a₁的具体方法可参照实施例一中的相关内容。

步骤S3：用补偿量a₁对初始流量电压Ui₀进行补偿，得到第1次补偿后的流量电压Ui₁，本步骤可表示为Ui₁＝F₃(a₁)。补偿的具体方法可参照实施例一中的相关内容。

步骤S4：根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到第1次补偿后的流量电压Ui₁对应的第1次补偿后的流量值Q₁，本步骤可表示为Q₁＝F₁(Ui₁)。得到第1次补偿后的流量值Q₁的具体方法可参照实施例一中的相关内容。

步骤S5：根据ε＝|(Q₁-Q₀)/Q₁|，计算得到第1次补偿后流量值Q₁与初始流量值Q₀的相对误差ε，比较ε与ε的上限ε_max。当ε＞ε_max时，说明补偿后的流量值的精准度没有达到要求，当ε≤ε_max时，说明补偿后的流量值的精准度已经达到了要求。

步骤S6：在ε＞ε_max时，比较补偿的次数n与补偿的次数的上限n_max，对于本步骤而言，补偿的次数n为1次，若n＜n_max，则说明补偿后的流量值的精准度既没有达到要求，补偿的次数n也没有达到规定的最大补偿次数，此时将Q₁作为初始值，执行步骤S2～步骤S4，进行迭代，本次迭代过程简单来说就是：a₂＝F₂(Q₁，t)→Ui₂＝F₃(a₂)→Q₂＝F₁(Ui₂)，最终得到第2次补偿后的流量值Q₂。由于再次进行了补偿，因此该第2次补偿后的流量值Q₂相对于第1次补偿后的流量值Q₁更精准。在ε≤ε_max，或者n≥n_max时，则说明补偿后的流量值的精准度达到要求，或者虽然补偿后的流量值的精准度没有达到要求，但是补偿的次数n已经达到规定的最大补偿次数，则将第1次补偿后流量值Q₁作为最终的测量结果输出。

需要说明的是，本实施例中ε的上限ε_max为根据对流量传感器的测量精准度的实际要求所确定的阈值，对流量传感器的测量精准度的实际要求越高，ε_max的取值越小。优选的，ε_max可在[0,0.75]的范围内取值。

此外，由于外界条件的变化可能会导致多次迭代进行补偿均无法使ε缩小至ε_max的阈值范围以内，因此本实施例中用于判断是否再次迭代进行补偿的阈值条件包括n_max这一阈值条件，n_max为根据实际需要所设定的最大补偿次数，在已经进行补偿的次数大于或等于n_max时，无论ε是否小于或等于ε_max，均跳出迭代，结束补偿。优选的，n_max可在[1,10]的范围内取值。

步骤S7：再次计算补偿后的流量值与补偿前的流量值(即上一次补偿后的流量值)的相对误差ε，比较ε与ε的上限ε_max。若ε＞ε_max，且n＜n_max，则继续将补偿后的流量值最为下次迭代的初始值，执行步骤S2～步骤S4，进行迭代，直至ε≤ε_max或者n≥n_max，则将最后一次补偿后的流量值作为最终的测量结果输出。更进一步来说就是，比较第n次补偿后的流量值Q_n与第n-1次补偿后的流量值Q_n-1，根据ε＝|(Q_n-Q_n-1)/Q_n|，计算得到ε，比较ε与ε_max。当ε＞ε_max，且n＜n_max时，将Q_n作为初始值，执行步骤S2～步骤S4，进行迭代，迭代过程简单来说就是：a_n＝F₂(Q_n，t)→Ui_n＝F₃(a_n)→Q_n＝F₁(Ui_n)，其中a_n＝k·(t-t_标定)，Ui_n＝Ui_n-1-a_n，直至ε≤ε_max或者n≥n_max，停止迭代，输出最后一次补偿后的流量值。由于进行了多次迭代，每迭代一次，就对流量值进行一次补偿，因此流量值的误差逐步缩小，提高了流量传感器的测量精准度。

本实施例所提供的补偿方法中，根据流量值Q与介质温度t两个因素计算补偿量a，该补偿量a相比现有技术中仅考虑介质温度t所得到的补偿量更精准，从而提高了流量传感器的测量精准度。并且，在补偿后的流量值与补偿前的流量值的相对误差未达到要求，且已经进行补偿的次数也未达到最大补偿次数时，以本次补偿后得到的流量值作为下一次补偿的初始值进行多次迭代，以进行多次补偿，直至补偿后的流量值与补偿前的流量值的相对误差达到要求，或者已经进行补偿的次数达到最大补偿次数，才停止迭代，停止补偿，每一次补偿均使得所得到的流量值更接近理想的标准流量值，从而进一步提高了流量传感器的测量精准度。

请见下表4，表4为采用本实施例中考虑介质温度和流量变化两方面因素进行多次补偿后流量传感器的测量结果。

表4

将表4与表2进行对比不难发现，对于相同流量值和相同介质温度下的测量结果的误差，采用本实施例中的补偿方法所得的测量结果的误差比现有技术有极大地减小，可见本实施例所提供的补偿方法的确能够极大地提高流量传感器的测量精准度。

实施例三

本实施例提供了一种流量补偿装置，参见图5，该补偿装置包括温度传感器1、流量值获取单元2、补偿量计算单元3和补偿单元4，其中，温度传感器1和流量值获取单元2分别与补偿量计算单元3相连，补偿单元4与补偿量计算单元3。温度传感器1用于感测介质温度；流量值获取单元2用于获取流量电压，并根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值；补偿量计算单元3用于从温度传感器1中获取介质温度，并从流量值获取单元2中获取流量值，根据所获取的介质温度和流量值，计算补偿量；补偿单元4用于从流量值获取单元2中获取流量电压，并从补偿量计算单元3中获取补偿量，用所获取的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压。

利用上述补偿装置进行补偿时，在利用温度传感器1获得介质温度，并利用流量值获取单元2获取流量电压之后，首先根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值，然后利用补偿量计算单元3，根据所得到的流量值与流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率(以下简称变化率)之间的对应关系，得到该流量值对应的变化率，之后根据该变化率计算得到补偿量，最后利用补偿单元4，用该计算得到的补偿量对之前所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压，进而根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到补偿后的流量电压对应的补偿后的流量值。由于用来计算补偿量的变化率与流量值具有对应关系，因此计算得到的补偿量与介质温度和流量值均有关系，该补偿量比现有技术中仅考虑介质温度所得到的补偿量更精准，从而用该补偿量补偿后的流量值更精准，提高了流量传感器的测量精准度。

参见图6，为了进一步提高流量传感器的测量精准度，在上述补偿装置的结构的基础上，本实施例所提供的补偿装置还可包括相对误差计算单元5和判断单元6，其中，相对误差计算单元5与流量值获取单元2相连，判断单元6与相对误差计算单元5和补偿量计算单元3相连。相对误差计算单元5用于从流量值获取单元2中获取每次补偿前和补偿后的流量值，计算补偿前和补偿后的流量值的相对误差；判断单元6用于从相对误差计算单元5中获取计算得到的相对误差，比较所获取的相对误差与相对误差的阈值，在所获取的相对误差大于相对误差的阈值，且补偿次数小于补偿次数的阈值时，向补偿量计算单元3发送一迭代信号，以使补偿量计算单元3再次运行。

通过增加相对误差计算单元5和判断单元6，在补偿单元4完成一次补偿后，补偿后的流量值能够被流量值获取单元2获取，此时利用相对误差计算单元5从流量值获取单元2中获取补偿前和补偿后的流量值，计算补偿前和补偿后的流量值的相对误差，然后利用判断单元6从相对误差计算单元5中获取计算得到的相对误差，比较所获取的相对误差与相对误差的阈值，若所获取的相对误差大于相对误差的阈值，则说明补偿后的流量值的相对误差仍未达到要求，此时若补偿次数小于补偿次数的阈值，则生成一迭代信号，并将该迭代信号发送给补偿量计算单元3，使补偿量计算单元3以补偿后的流量值为初始值，再次进行补偿量的计算，之后利用补偿单元4根据再次计算得到的补偿量再次进行补偿，如此迭代运行，直至补偿后的流量值的相对误差小于或等于相对误差的阈值，或者补偿的次数大于或等于补偿次数的阈值，停止迭代补偿，输出最后一次补偿后的流量值。通过这一多次迭代补偿的过程，能够使流量值逐步接近理想的标准流量值，进一步提高流量传感器的测量精准度。

实施例四

本实施例提供了一种流量传感器，该流量传感器包括如实施例三所述的流量补偿装置，该补偿装置采用如实施例一所述的补偿方法对流量传感器进行补偿。由于补偿时所用到的补偿量是根据介质温度和流量值两方面的因素计算得出的，因此本实施例中的流量传感器的测量结果能够消除介质温度和流量值两方面因素的影响，测量精准度比现有技术中的流量传感器更高。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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。

Claims (12)

1.一种流量补偿方法，其特征在于，所述补偿方法包括：

步骤S1：获取介质温度和流量电压，根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值；

步骤S2：根据所获取的介质温度和所得到的流量值，计算补偿量；

步骤S3：用计算得到的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压；

步骤S4：根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到补偿后的流量电压对应的补偿后的流量值。

2.根据权利要求1所述的流量补偿方法，其特征在于，用n表示补偿的次数，n_max表示补偿的次数的上限，Q_n表示第n次补偿后的流量值，Q_n-1表示第n-1次补偿后的流量值，ε表示Q_n与Q_n-1的相对误差，ε_max表示ε的上限；在步骤S4之后还包括：

步骤S5：根据ε＝|(Q_n-Q_n-1)/Q_n|，计算得到ε，比较ε与ε_max；

步骤S6：在ε＞ε_max时，比较n与n_max，若n＜n_max，则将Q_n作为初始值，执行步骤S2～步骤S4，进行迭代，直至ε≤ε_max或者n≥n_max，输出最后一次补偿后的流量值。

3.根据权利要求2所述的流量补偿方法，其特征在于，ε_max为0～0.75中的任一值。

4.根据权利要求2所述的流量补偿方法，其特征在于，n_max为1～10中的任一值。

5.根据权利要求1所述的流量补偿方法，其特征在于，用Q表示流量值，k表示流量传感器的流量电压相对于介质温度的变化率，t表示介质温度，t_标定表示对流量传感器进行标定时的介质温度，a表示补偿量；步骤S2包括：

步骤S21：根据Q与k之间的对应关系，获取所得到的流量值对应的k值；

步骤S22：根据a＝k·(t-t_标定)，计算a的值。

6.根据权利要求5所述的流量补偿方法，其特征在于，在Q与k之间的对应关系中，用Q_x表示第x个流量值，k_x表示Q_x对应的k值，Q_x-1表示第x-1个流量值，k_x-1表示Q_x-1对应的k值；步骤S21包括：

步骤S211：从Q与k之间的对应关系中，找出所得到的流量值所在的流量值区间，该流量值区间为[Q_x-1，Q_x]；

步骤S212：根据计算所得到的流量值对应的k值。

7.根据权利要求5所述的流量补偿方法，其特征在于，在步骤S21之前还包括获得Q与k之间的对应关系的步骤，该步骤包括：在不同流量值下，对介质温度与流量电压之间的关系进行标定，根据介质温度与流量电压之间的标定关系，计算得到各个流量值下流量电压相对于介质温度的变化率，得到Q与k之间的对应关系。

8.根据权利要求1所述的流量补偿方法，其特征在于，步骤S3包括：用所获取的流量电压减去计算得到的补偿量，得到补偿后的流量电压。

9.根据权利要求1所述的流量补偿方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括获得流量电压与流量值之间的标定关系的步骤，该步骤包括：在不同流量值下，对流量值与流量电压之间的关系进行标定，得到流量电压与流量值之间的标定关系。

10.一种流量补偿装置，其特征在于，所述补偿装置包括：

温度传感器，用于感测介质温度；

流量值获取单元，用于获取流量电压，并根据流量电压与流量值之间的标定关系，得到所获取的流量电压对应的流量值；

与所述温度传感器和所述流量值获取单元相连的补偿量计算单元，用于从所述温度传感器中获取介质温度，并从所述流量值获取单元中获取流量值，根据所获取的介质温度和流量值，计算补偿量；

与所述流量值获取单元和所述补偿量计算单元相连的补偿单元，用于从所述流量值获取单元中获取流量电压，并从所述补偿量计算单元中获取补偿量，用所获取的补偿量对所获取的流量电压进行补偿，得到补偿后的流量电压。

11.根据权利要求10所述的流量补偿装置，其特征在于，所述补偿装置还包括：

与所述流量值获取单元相连的相对误差计算单元，用于从所述流量值获取单元中获取每次补偿前和补偿后的流量值，计算补偿前和补偿后的流量值的相对误差；

与所述相对误差计算单元和所述补偿量计算单元相连的判断单元，用于从所述相对误差计算单元中获取计算得到的相对误差，比较所获取的相对误差与相对误差的阈值，在所获取的相对误差大于相对误差的阈值，且补偿次数小于补偿次数的阈值时，向所述补偿量计算单元发送迭代信号，以使所述补偿量计算单元再次运行。

12.一种流量传感器，其特征在于，所述流量传感器包括如权利要求10或11所述流量补偿装置。