CN109579941B - 一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法 - Google Patents

一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法 Download PDF

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Abstract

一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法，其特征在于，将表征液面状态的传感器差分温度信号转换为数字信号,并对数字信号进行实时斜率△(△T)/△t计算，同时进行斜率累加,如果累加斜率值为正,判别液位处在下降状态,当累加斜率值大于液位下降时的判别值‑‑累计值气，并且数字信号的△T值大于液位下降时的判别阈值‑‑阈值气时,则判定液面已脱离液位测点；如果累加斜率值为负，判别液位处在上升状态,当累加斜率的绝对值大于/等于液位上升时的累计值液的绝对值，并且数字信号△T值小于/等于液位上升时的判别阈值‑‑阈值液时,则判定液面已淹没液位测点。本发明能提高液位判别的准确性和可靠性，提高了响应速度。

Description

一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法
技术领域
本发明涉及一种加热式差分热电偶液位传感器液位信号处理的方法。
背景技术
现有的加热式液位传感器的液位判别方法主要采用单一阈值判断，即转换后的数字信号低于阈值，表明液位已淹没液位测点；当转换后的数字信号高于阈值，表明液位已脱离液位测点。
在加热式液位传感器的加热功率一定时，由于存在热惯性,液位状态发生变化时，信号的变化速率相对较慢，采用阈值判断法无法在较短时间内完成液位状态的正确判断。
因此，如何在加热功率一定时，在液位状态发生变化时，缩短状态判别的响应时间是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法，以缩短液位判别的时间,提高响应速度。
为了解决上述问题，本发明提出如下的技术方案：一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法，其特征在于：将表征液面状态的传感器差分温度信号转换为数字信号,并对数字信号进行实时斜率△(△T)/△t计算，同时进行斜率累加, 如果累加斜率值为正,判别液位处在下降状态,当累加斜率值大于液位下降时的判别值--累计值气，并且数字信号的△T值大于液位下降时的判别阈值--阈值气时,则判定液面已脱离液位测点；如果累加斜率值为负，判别液位处在上升状态,当累加斜率的绝对值大于/等于液位上升时的累计值液的绝对值，并且数字信号△T值小于/等于液位上升时的判别阈值--阈值液时,则判定液面已淹没液位测点。
当液位没有达到液位测点时，对数字信号实时微分分析，计算得出的数字信号的斜率近拟为零。
当液位上升,经过液位测点,或下降经过液位测点时，若计算得出的数字信号斜率累加值为负数，可判明液位正在上升，且液位正经过或已经过液位测点；若计算得的数字信号的斜率累加值为正数，可判明液位正在下降，且液位正经过或已经过液位测点。
为了更加可靠地判定液位的状态，在信号斜率累计值的基础上，同时引入信号阈值。
在液位上升时，通过斜率累计值判定液位正经过或已经过水位测点后，若采集到的数字信号值小于设定的阈值，可认定液位已经淹没液位测点。
在水位下降时，通过斜率累计值判定液位正经过或已经过水位测点后，若采集到的数字信号值大于设定的阈值，可认定液位已经脱离液位测点。
上述加热式差分热电偶液位传感器的阈值液、阈值气和数字信号斜率累加值累计值液、累计值气均由加热式差分热电偶液位传感器实际标定获得。
本发明的优点是：加热式差分热电偶液位传感器测量时，在加热式差分热电偶液位传感器单参数阈值判别液位的基础上，引入信号斜率累计值进行双参数融合判别，提高了液位判别的准确性和可靠性，有效地缩短了液位判别的时间, 提高了响应速度。
附图说明
图1为本发明实施例加热式差分热电偶液位传感器液位判别方法的简图。
具体实施方式
下面结合附图、实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示, 加热式差分热电偶液位传感器测量时，液位变化状态分为二种，一种是液位上升状态，该状态下加热式差分热电偶液位传感器的数字信号曲线呈现出快速下降；另一种是液位下降状态，该状态下加热式差分热电偶液位传感器的数字信号曲线呈现出缓慢上升。
在液位上升状态下，液位判别由二个参数构成，其中一个是斜率累加值, 即斜率
△(△T)/△t的累计值液（△T为温差，△t为时间差），另一个参数是液位上升判断阈值--阈值液，由以上二个参数相与（逻辑和，即同时满足）,作为液位上升状态的判别。
在水位下降状态下，水位判别也由二个参数构成，其中一个是斜率累加值, 即斜率
△(△T)/△t的累计值气，另一个参数是液位下升判断阈值--阈值气，由以上二个参数相与,作为液位下升状态的判别。
当水位上升至液位测量点时，通过微分分析,实时计算斜率△(△T)/△t，并将其不断累加，得到斜率累计值.同时，还实时判别数字信号是否小于液位上升判断阈值--阈值液；当斜率累计值小于/等于设定的累计值液，并且数字信号小于/等于液位上升判别阈值--阈值液，当两个条件同时满足时,即可判定液位正在经过或已经淹没液位测点。
当水位下降至液位测量点时，通过微分分析,实时计算斜率△(△T)/△t，并将其不断累加，得到斜率累计值.同时，还实时判别数字信号是否大于液位上升判断阈值--阈值气；当斜率累加值大于设定的累计值气，并且数字信号大于液位上升判别阈值--阈值气，当两个条件同时满足时，即可判定液位正在脱离或已经脱离水位测点。

Claims (1)

1.一种加热式差分热电偶液位传感器双参数液位判别方法，其特征在于，将表征液面状态的传感器差分温度信号转换为数字信号,并对数字信号进行实时斜率△(△T)/△t计算，同时进行斜率累加, 如果累加斜率值为正,判别液位处在下降状态,当累加斜率值大于液位下降时的判别值--累计值气，并且数字信号的△T值大于液位下降时的判别阈值--阈值气时,则判定液面已脱离液位测点；如果累加斜率值为负，判别液位处在上升状态,当累加斜率的绝对值大于/等于液位上升时的累计值液的绝对值，并且数字信号△T值小于/等于液位上升时的判别阈值--阈值液时,则判定液面已淹没液位测点。
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