CN106092178A - 提高测量精度的数据修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的提高测量精度的数据修正方法，包括a.采集待修正的连续的间接测量数据，并建立分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ，b.设置迟滞区间q‑p,其中临界阈值q＜p,当测量的连续的间接数据数值小于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正，当测量的连续的间接数据数值增加至大于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅱ进行修正，当测量的连续的间接数据数值又逐渐减小至小于临界阈值q时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正；本发明采用分段非线性的方式对数据进行修正，与传统的分段线性修正相比，分段非线性修正使用的修正点更少，且引入迟滞区间后，可避免在临界点频繁切换修正模型导致数据频繁跳变。

Description

提高测量精度的数据修正方法

技术领域

本发明涉及仪器仪表测量领域，尤其涉及一种提高测量精度的数据修正方法。

背景技术

在仪器仪表测量的过中，间接测量是将一个被测量转化为若干可直接测量的量加以测量，而后再依据由定义或规律导出的关系式(即测量式)进行计算或作图，从而间接获得测量结果的测量方法，对于间接测量，难免会产生误差，为了消除这种误差的影响，提高测量数据的精确度，需要进行数据修正，目前现有的数据修正方法主要为分段线性修正和不分段的非线性修正，然而与分段线性修正要想保证测量的精度，需要设置多个修正点，如果设置多个修正点会大大影响数据修正的效率，如果设置的修正点过少，则无法保证测量的精度，而目前所使用的不分段的非线性修正，大多只适用于单调上升或下降的曲线，适应性差，且测量的精度不高，因此，亟需一种新的数据修正算法，以提高测量精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种提高测量精度的数据修正方法，以解决上述技术问题。

本发明提供的提高测量精度的数据修正方法，包括

a.采集连续的间接测量数据，根据间接测量数据与待修正数据的关系，计算待修正数据，并建立分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ，

b.设置迟滞区间q-p,其中临界阈值q＜p,当待修正数据的数值小于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正，当待修正数据的数值增加至大于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅱ进行进行修正，

当待修正数据的数值在增加至大于临界阈值p后，又逐渐减小至迟滞区间，继续采用分段非线性修正模型Ⅱ进行修正，直至数值减小至小于q时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正。

进一步，所述分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ分别为：

y＝a₁x²+b₁x

y＝a₂x²+b₂x

其中，x为修正前的值，y为修正后的值，a₁、a₂、b₁、b₂分别为修正系数。

进一步，通过设置采样点，通过采集间接测量数据，并测量对应采样点的标准直接数据，根据间接测量数据与直接数据的关系获取未修正的直接数据，再将标准直接数据与为修正的直接数据代入非线性修正模型，获取修正系数。

进一步，所述迟滞区间设置于数据跳动频繁的数值区域。

本发明的有益效果：本发明中的提高测量精度的数据修正方法，采用分段非线性的方式对数据进行修正，并且对分段非线性方程进行迟滞切换，与传统的分段线性修正相比，分段非线性修正使用的修正点更少，有利于提高生产效率，与不分段非线性修正相比，分段非线性修正后的精度更高，与直接分段非线性修正相比，引入迟滞可以避免在分段点频繁切换修正方程而引起测量数据频繁跳变，可以高效的提高测量精度，通用性强，适合间接测量类数字仪表的数据修正。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1是本发明的原理示意图。

如图1所示，本实施例中的提高测量精度的数据修正方法，包括

采集待修正的连续的间接测量数据，并建立分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ，

设置迟滞区间q-p,其中临界阈值q＜p,当测量的连续的间接数据数值小于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正，当测量的连续的间接数据数值增加至大于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅱ进行修正。

当测量的连续的间接数据数值增加至大于临界阈值p后，当测量的间接数据数值逐渐减小至迟滞区间，继续采用分段非线性修正模型Ⅱ进行修正，直至数值减小至小于q时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正。分段修正模型的切换不是在某一点直接切换，而是引入一个迟滞区间q-p，避免在分段点频繁切换修正方程而引起测量数据频繁跳变。

在本实施例中，采用分段非线性的方式对数据进行修正，并且对分段非线性方程进行迟滞切换，非线性方程为通过零点的二次多项式，表达式为y＝ax²+bx，式中x为修正前的值，y为修正后的值，a和b分别为修正系数，

在本实施例中，分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ分别为：

y＝a₁x²+b₁x

y＝a₂x²+b₂x

下面列举一个具体实施例进行详细描述：

以测量管道内的风力的流速为例，本实施例通过测量气体的差压来间接测量流速，当差压小于p时，分段非线性修正模型Ⅰ对流速进行修正，当差压逐渐升高而大于p时，使用分段非线性修正模型Ⅱ来对流速进行修正，而差压又逐渐下降时，引入一个迟滞，直到差压小于q时(q<p)，才使用非线性方程1来对流速进行修正：

设当前差压为m，先前差压为m′，分段切换点为q-p组成的一个迟滞区间。

当满足m>m′且m>p时，切换到修正模型Ⅱ进行流速修正；

当满足m<m′且m<q时，切换到修正模型Ⅰ进行流速修正；

不满足这两个条件时，继续用原来的系统所正常应用的初始修正方法进行流速修正。

本实施例中的，风速与差压的关系为：

$V=K\sqrt{2P/\mathrm{\&rho;}}$

其中，V表示风速，P表示测得的差压值，ρ表示流体密度，K表示毕托管系数。

在本实施例中，通过设置采样点，采用实验的方式，反推获取修正系数，例如通过前3个风速点，得到模型y＝a₁x²+b₁x的系数a₁和b₁，通过后3个风速点，得到模型y＝a₂x²+b₂x的系数a₂和b₂，比如第1个风速点，测量的差压为P₁，则风速而此时用高精度标准仪器得到的标准风速为V_1标，因为数学上习惯用(x,y)来表示一个点，所以V₁相当于x₁,而V_1标相当于y₁,则有：

$y_1=a_1{x}_1^2+b_1{x}_1$

再根据第2个和第3个风速点，得到和

再通过最小二乘法，可以得出最佳的系数a₁和b₁。同样的，根据后3个风速点，得到3个方程，从而得出最佳的系数a₂和b₂，迟滞区间设置于数据跳动频繁的数值区域。本领域技术人员可以知晓，本方法除了可以应用于压差-流速测量，也可以应用到其他采用测量间接数据，通过间接数据与待修正的参数之间的关系，获取另该参数，并对该参数进行修正的方法中，本实施例中的通过测量压差-流速，只是为了用具体的实施例进行说明，并未对其做具体的限定，在本实施例中，与直接分段非线性修正相比，引入迟滞可以避免在分段点频繁切换修正方程而引起测量数据频繁跳变，有效的提高了测量的精度，并提高了生产效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种提高测量精度的数据修正方法，其特征在于：包括

a.采集连续的间接测量数据，根据间接测量数据与待修正数据的关系，计算待修正数据，并建立分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ，

b.设置迟滞区间q-p,其中临界阈值q＜p,当待修正数据的数值小于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正，当待修正数据的数值增加至大于临界阈值p时，采用分段非线性修正模型Ⅱ进行进行修正，

当待修正数据的数值增加至大于临界阈值p后，又逐渐减小至迟滞区间，继续采用分段非线性修正模型Ⅱ进行修正，直至数值减小至小于q时，采用分段非线性修正模型Ⅰ进行修正。

2.根据权利要求1所述的提高测量精度的数据修正方法，其特征在于：所述分段非线性修正模型Ⅰ和分段非线性修正模型Ⅱ分别为：

y＝a₁x²+b₁x

y＝a₂x²+b₂x

其中，x为修正前的值，y为修正后的值，a₁、a₂、b₁、b₂分别为修正系数。

3.根据权利要求2所述的提高测量精度的数据修正方法，其特征在于：通过设置采样点，通过采集间接测量数据，并测量对应采样点的标准直接数据，根据间接测量数据与直接数据的关系获取未修正的直接数据，再将标准直接数据与未修正的直接数据代入非线性修正模型，获取修正系数。

4.根据权利要求3所述的提高测量精度的数据修正方法，其特征在于：所述迟滞区间设置于数据跳动频繁的数值区域。