CN116066350A - 流体流量估计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种流体流量估计方法及装置，该方法包括：获取流体泵的目标电流和目标转速，目标电流为流体泵在目标流体中以目标转速运行时的任意电流；根据目标转速确定第一临界电流，第一临界电流为流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；根据目标电流和第一临界电流估计目标流量，目标流量为流体泵在目标流体中以目标电流运行的泵送流量。本申请根据第一临界点将流体泵的电流‑泵送流量的特征曲线划分成单调和非单调的区域，进而可对不同的区域使用不同方法来估计泵送流量，可提高低流量区的泵送流量精确度，从而有效地提高流体泵泵送流量估计的精确度，更好的反映流体泵的运行状态。

Description

流体流量估计方法及装置

技术领域

本申请涉及流体测量技术领域，尤其涉及一种流体流量估计方法及装置。

背景技术

流体泵是用来部分或全部辅助泵送流体的装置，例如气体、液体或浆料。在流体泵泵送时需要测量经过流体泵的流体流量，以向用户或操作人员提供数据，用户或操作人员能够通过分析数据获取流体泵运行和/或流体泵辅助对象的状态。但是在流体泵运行过程中无法直接测量其泵送流体的流量，因此如何有效且精确的估计流体泵泵送流体的流量正亟待解决。

发明内容

本申请实施例提供了一种能够提高估计流体泵泵送流量精确性的流体流量估计方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供一种流体流量估计方法，所述方法包括：

获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流；

根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；

根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

第二方面，本申请实施例提供的一种流体流量估计装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流；

确定单元，用于根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；

估计单元，用于根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤的指令。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

通过实施本申请实施例，本申请提供的技术方案，获取流体泵的目标电流和目标转速，目标电流为流体泵在目标流体中以目标转速运行时的任意电流；根据目标转速确定第一临界电流，第一临界电流为流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；根据目标电流和第一临界电流估计目标流量，目标流量为流体泵在目标流体中以目标电流运行的泵送流量。本申请根据第一临界点将流体泵的电流-泵送流量的特征曲线划分成单调和非单调的区域，进而可对不同的区域使用不同方法来估计泵送流量，可提高低流量区的泵送流量精确度，从而有效地提高流体泵泵送流量估计的精确度，更好的反映流体泵的运行状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电流-泵送流量的关系曲线示意图；

图2是本申请实施例提供的一种流体流量估计方法的流程示意图；

图3是本申请实施例提供的一种具有第一临界点对应的电流-泵送流量的关系曲线示意图；

图4是本申请实施例提供的一种具有第一临界点和第二临界点对应的电流-泵送流量的关系曲线示意图；

图5是本申请实施例提供的一种流体流量估计装置的功能单元组成框图;

图6是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中涉及的流体泵可以是医疗器械中的心室辅助装置（如血泵），工业中使用的水泵、浆体输送泵，仪器设备中的柱塞泵等，本申请对此不进行限制。

本申请中的“电流”是指驱动马达或电机的电流，其在供电电压不变的情况下，该电流与马达或电机的功率相关联。“转速”是指马达或电机的旋转速度，其与流体泵的转子或叶轮的旋转速度相关联，且可被定义为每分钟转速。“流量”、“流体流量”、“泵送流量”是指每时间单位被流经流体泵输送的流体的体积，其可以升每分钟估计测量。

为了保证流体泵的性能和安全性，流体泵事先无法放置在目标流体中测试以得到其性能参数或系数，但为了提高流体泵的流量估计的精确性，可事先将多个同款流体泵放置在测试系统中测量其性能，并在满足预设精度下分析出该款流体泵的性能参数或系数，从而在估计流体泵在目标流体中运行时，可通过获取之前在测试系统中获得的数据（如以映射表、查找表或图标检索的方式存储在控制流体泵的控制器中）来估计流体泵的泵送流量。

在给定的电机速度，经过流体泵的泵送流量取决于流体泵必须克服的压力差（其中压力差也可称为泵负荷），因此在流体泵运行过程中，最大的泵送流量在不具有压力差时发生，泵送流量也可以为零，或者如果压力差较高可能会使得泵送流体产生回流。不同转速下的流体泵的电流-泵送流体的特征曲线不同，特征曲线为驱动流体泵运行的电机的电流在给定的电机转速下以特定的电流流经流体泵的泵送流体的量，为了保持给定的电机转速，电流在泵负荷的改变时会被调整。

在将流体泵投入使用之前，可先将流体泵放在第一流体（如纯水、生理盐水、葡萄糖液、模拟血液的液体、水和甘油混合液等）运行，测量流体泵在第一流体中以不同转速运行时的电流-泵送流量的特征曲线，并可将该特征曲线以图表或查找表的形式存储到流体泵中，使得该流体泵在目标流体中运行时可通过查找对应转速下的特征曲线来估计当前流经流体泵的电流下的泵送流量。

例如，图1示出了具有八个不同的电机转速S1-S8，经过流体泵的泵送流量相关与电流的图表的图解。如图所示，电流可以分别地随着减少的泵负荷、随着增加的泵送流量增加或减少。当流体泵的泵送流量处于低流量区时，流体泵的水力效力较低，此时流体泵的电流-泵送流量曲线呈非单调，一个电流值可对应多个泵送流量值，无法使用估计高流量区的单调函数来估计低流量区的泵送流量。

为解决该问题，本申请提出了一种流体流量估计方法，通过第一临界点将流体泵的电流-泵送流量的特征曲线划分成单调和非单调的区域，对不同的区域分别使用不同的函数来估计泵送流量，可提高低流量区的泵送流量精确度，从而有效地提高流体泵泵送流量估计的精确度，更好的反映流体泵的运行状态。

结合上述描述，下面从方法示例的角度描述本申请。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种流体流量估计方法流程示意图，该方法包括如下步骤。

S210、获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流。

其中，该目标流体可以是流体泵在真正工作环境需要输送的流体，如葡萄糖溶液、水-甘油混合物、血液、混合溶液、化学工业中的溶液等。

目标转速是该流体泵所维持的转速，流体泵通过设置在其内的叶轮旋转将流体输送到期望的位置，叶轮的旋转由电机旋转带动。在给定的叶轮转速或电机转速，经过流体泵的流体流量取决于流体泵所需克服的压力差。流体的泵送流量与流体泵的马达或电机的电流之间的关系对于流体泵可以工作的电流范围是线性的，因此可以使用电流-泵送流量之间的函数关系来确定流体的流量估计。

流体泵在不同的转速下的电流-泵送流量的函数关系不同，因此可通过获取电机当前所维持的转速来确定该流体泵此时所对应的电流-泵送流量的函数关系，进而再确定流体泵当前的目标电流后，从该电流-泵送流量的函数关系确定流体泵当前的泵送流量。

S220、根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流。

根据上述可知，处于低流量区的电流-泵送流量之间呈非单调的函数关系，因此电流-泵送流量的特征曲线中存在临界点，该临界点将电流-泵送流量的特征曲线进行划分，使得大于该临界点处电流的电流与泵送流量之间的函数是单调递增的，该大于临界点处电流的电流区域的电流可根据使用单调的电流-泵送流量之间的函数关系来确定流体的流量估计；而小于该临界点处电流的电流与泵送流量之间的函数是非单调的，需要使用不同的函数来估计其泵送流量。

其中，该第一临界点可事先测量得到，并存储于流体泵中。具体为将该流体泵在第一流体中运行来测量该流体泵在第一流体中的电流-泵送流量之间的关系，进而根据第一流体中的电流-泵送流量之间的关系确定第一临界点。该第一流体可以是不会影响流体泵的液体或气体，如纯水、模拟血液的液体。

具体地，将流体泵放入到配置为纯水的测试系统中，运行流体泵和测试系统，测量流体泵设置在不同转速下时，不同电流对应的泵送流量，得到多组（电流，泵送流量）数据。然后将根据转速对该多组（电流，泵送流量）数据进行分类，将同一转速范围下的（电流，泵送流量）数据划分到一个数据集中，该转速范围可以是流体泵设置的一个转速档位所对应的转速范围。例如，流体泵有8个转速档位，每个转速档位间隔400 rpm，即第一个转速档位对应的转速范围为2000 rpm -2400 rpm。之后将每一数据集中的（电流，泵送流量）数据映射到坐标系中，将坐标系中的坐标点进行曲线拟合，得到每个转速范围对应的电流-泵送流量的特征曲线，如图1所示，图1显示了8个转速范围下的电流-泵送流量的关系曲线，即流体泵在纯水中的特征曲线。

在本申请中，流体泵在不同转速下的电流与泵送流量之间的函数不同，根据流体泵当前的目标转速可从预先存储的多个电流-泵送流量的特征曲线中确定该目标转速的特征曲线，进而获取该特征曲线的第一临界点。

S230、根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

在本申请中，第一临界电流为电流开始单调的临界值，将目标电流与该第一临界点进行比较来确定该目标电流是处于特征曲线的单调递增区域还是处于特征曲线的非单调区域，其中不同区域的电流-泵送流量的函数关系不同。进而根据目标电流可使用合适的电流-泵送流量的函数关系来确定泵送流量，可以更好的估计处于低流量区域的泵送流量，从而增加流体泵泵送流量估计的精确度。

在一个示例中，所述根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，包括：若所述目标电流大于或等于所述第一临界电流，确定所述流体泵的电流与泵送流量的目标函数为第一函数；若所述目标电流小于所述第一临界电流，获取第一压力，根据所述第一压力确定所述目标函数，所述第一压力为所述流体泵在第一时刻以所述目标转速运行时流体流动出口的压力；根据所述目标函数计算所述目标流量。

具体地，当目标电流大于或等于第一临界电流时，表示目标电流处于电流的单调区间，可直接使用电流单调递增的第一函数来估计该目标电流对应的泵送流量。当目标电流小于第一临界电流时，表示该目标电流处于电流的非单调区间，在该非单调区间内，流体泵的泵送流量会受泵送周期的影响，而不同泵送周期的电流-泵送流量之间的函数关系不同。例如，对于心室辅助装置，在心室舒张期间，主动脉瓣关闭，心室辅助装置的泵送流量会逐渐减小；而在心室收缩期间，主动脉瓣打开，心室辅助装置的泵送流量会逐渐增加。因此本申请通过获取流体泵的第一压力来确定在第一时刻该流体泵所处的泵送周期，即心室辅助装置在第一时刻是处于心室舒张期间还是处于心室收缩期间，进而根据确定的泵送周期确定流体泵在第一时刻时电流-泵送流体的函数关系。

示例的，对于心室辅助装置，该第一压力可以为主动脉压；对于水泵，该第一压力可以为水泵出口的水压力。

可选的，所述根据所述第一压力确定所述目标函数，包括：在所述第一压力小于第二压力时，计算第一流量估计值，所述第二压力为所述流体泵在第二时刻以所述目标转速运行时流体流动出口的压力，所述第二时刻早于所述第一时刻，所述第一流量估计值为在所述第一时刻根据所述第一函数估计的所述目标电流的泵送流量值；若所述第一流量估计值小于第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第一函数，所述第二流量估计值为在所述第二时刻根据所述目标函数估计的所述目标电流的泵送流量值；若第三流量估计值小于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为第二函数，所述第三流量估计值为在所述第一时刻根据所述第二函数估计的所述目标电流的泵送流量值；否则，确定所述目标函数为第三函数。

其中，第二压力可为第一时刻之前时刻的流体泵的出口压力（如第一时刻之前时刻的主动脉压），通过比较当前时刻与上一时刻的泵出口压力可确定当前流体泵所处的泵送周期，该泵送周期包括第一阶段和第二阶段，在第一阶段中，流体泵的流体流动进口的压力逐渐减小，使得流体泵流体流动进口与流体流动出口之间的压差逐渐减小，流体泵泵送的流体流速也逐渐减小，当流体流动进口的压力减小到一定值时进入第二阶段；在第二阶段，流体泵的流体流动进口的压力逐渐增大，使得流体泵流体流动进口与流体流动出口之间的压差逐渐增加，流体泵泵送的流体流速也逐渐增加，当流体流动进口的压力增加到一定值时进入第一阶段。例如，对于心室辅助装置，当第一时刻的主动脉压小于第二时刻的主动脉压时，表示该流体泵当前处于心室舒张期间；当第一时刻的主动脉压大于或等于第二时刻的主动脉压时，表示该流体泵当前处于心室收缩期间。

本申请可将非单调区间的电流进一步划分单调区间，使得低流量区的每个单调区间的电流-泵送流量是单调的，且该低流量区内每个单调区间的电流-泵送流量之间的函数关系不同。根据泵送流量的连续原则，通过比较在第一时刻与在第二时刻估计出的泵送流量来确定目标流量在低流量区所处的单调区间，从而可根据该单调区间的电流-泵送流量之间的函数关系估计出目标电流对应的泵送流量。

示例的，如图3所示，本申请将第一临界点P下面的非单调区间划分为3个单调区间。以转速S8为例，该第一单调区间为与临界点连续的单调递增区间A，第二单调区间为与第一单调区间A连续的单调递减区间B，第三单调区间为与第二单调区间B连续的单调递增区间C。其中第一单调区间的电流-泵送流量的函数关系为第一函数，第二单调区间的电流-泵送流量的函数关系为第二函数，第三单调区间的电流-泵送流量的函数关系为第三函数。在第一压力小于第二压力，指示流体泵的泵送周期为第一阶段，流体泵的泵送流量在第一阶段逐渐减小，因此可依次通过第一函数、第二函数和第三函数来判断目标电流所处的低流量区的单调区间。具体为若通过第一函数估计出的第一时刻的泵送流量小于第二时刻估计出的泵送流量，表示目标电流当前处于第一单调区间，则可通过第一函数来估计目标电流的泵送流量，否则计算通过第二函数估计的第一时刻的泵送流量；若第二函数估计的第一时刻的泵送流量小于第二时刻估计出的泵送流量，表示目标电流当前处于第二单调区间，则可通过第二函数来估计目标电流的泵送流量，否则表明目标电流当前处于第三单调区间，则通过第三函数估计的第一时刻的泵送流量。

需要说明的是，本申请可以根据电流-泵送流量的特征曲线将非单调区间划分成多个单调区间，如2个、3个、4个、5个、6个等，在此不做限定。每个单调区间对应一个电流-泵送流量的函数关系，且该多个单调区间的电流-泵送流量的函数关系可不相同。

进一步地，所述方法还包括：在所述第一压力大于或等于所述第二压力时，计算第四流量估计值，所述第四流量估计值为在所述第一时刻根据所述第三函数估计的所述目标电流的泵送流量值；若所述第四流量估计值大于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第三函数；若所述第三流量估计值大于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第二函数；否则，确定所述目标函数为所述第一函数。

具体地，在第一压力大于或等于第二压力，指示流体泵的泵送周期为第二阶段，根据流量连续的原则，流体泵的泵送流量在第一阶段逐渐增加，因此可依次通过第三函数、第二函数和第一函数来判断目标电流所处的低流量区的单调区间。具体为若通过第三函数估计出的第一时刻的泵送流量大于第二时刻估计出的泵送流量，表示目标电流当前处于第三单调区间，则可通过第三函数来估计目标电流的泵送流量，否则计算通过第二函数估计的第一时刻的泵送流量；若第二函数估计的第一时刻的泵送流量大于第二时刻估计出的泵送流量，表示目标电流当前处于第二单调区间，则可通过第二函数来估计目标电流的泵送流量，否则表明目标电流当前处于第一单调区间，则通过第一函数估计的第一时刻的泵送流量。

可选的，所述流体泵在所述第二时刻的电流大于所述第一临界电流。

在本申请中，根据泵速流量的连续性原则，进行流量估计的初始电流需得大于第一临界电流，从而使得流量估计可以从电流的单调区间开始进行判断，能为后续的低流量区的单调区间进行更好的判断，提高低流量区的流体流量的精确性。

示例的，本申请还包括在第二时刻的电流小于或等于第一临界电流时，进行报警。其中当估计流体泵的泵送流量的初始电流在泵送周期内（如2分钟、3分钟、5分钟等）始终小于或等于第一临界电流，则表示当前流体泵可能发生堵塞、弯折或错位导致的流体泵泵送流量过低，因此需要对当前情况进行低流量报警。

在另一个示例中，所述根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，包括：获取第二临界电流，所述第二临界电流为所述流体泵的电流与泵送流量呈单调的第二临界点所对应的电流，所述第一临界点的泵送流量大于所述第二临界点的泵送流量；若所述目标电流大于或等于所述第一临界电流，根据第一函数计算所述目标流量；若所述目标电流小于所述第一临界电流且大于所述第二临界电流，根据所述目标转速确定所述目标流量；若所述目标电流小于或等于所述第二临界电流，确定所述目标流量为第一流量值。

上述低流量区的流量估计需要依赖于压力传感器测量的流体流动出口的压力，当压力传感器失效或流体流动出口的压力波动不明显时，则无法有效地判断目标电流所处的低流量单调区间，进而无法确定电流-泵送流量的函数关系。基于此，本申请提出了第二种方法，将低流量区间的电流进行去峰处理，使用两个临界点来估计低流量区间的泵送流量。

其中，上述第一临界电流是电流-泵送流量的函数关系为非单调的上限电流，第二临界电流是电流-泵送流量的函数关系为非单调的下限电流，即在第一临界点和第二临界点之间区域的电流-泵送流量是非单调。

示例的，第一流量值和该第二临界点也可事先测量得到，并存储于流体泵中。具体为将该流体泵在第一流体中运行来测量该流体泵在第一流体中的电流-泵送流量之间的关系，进而根据第一流体中的电流-泵送流量之间的关系确定第二临界点和第一流量值。

当泵送电流很小的区域内，不同转速下的电流对应的泵送电流基本相同且该区域内的泵送流量变化不大，且该低流量区间内的电流与泵送流量之间呈单调递增。该第二临界点用于指示该区间的电流上限，当目标电流小于第二临界电流时，表示目标电流处于低流量区间的单调递增区域，且该区域内的泵送流量变化很小，因此可直接用第一流量值来代替该区域内的泵送流量。当目标电流大于第一临界电流时，表示目标电流处于电流的单调区间，可直接使用电流单调递增的第一函数来估计该目标电流对应的泵送流量。当目标电流处于第二临界电流和第一临界电流之间时，表示目标电流处于非单调区间，需进一步估算泵送电流。

可选的，所述根据所述目标转速确定所述目标流量，包括：若所述目标转速小于或等于第一预设转速，确定所述目标流量为第二流量值，所述第二流量值大于所述第一流量值；若所述目标转速大于所述第一预设转速且小于第二预设转速，确定所述目标流量为第三流量值，所述第三流量值为在所述特征曲线中所述第一临界点和所述第二临界点之间的泵送流量的平均值，所述特征曲线为所述流体泵在所述第一流体中以目标转速运行的电流与泵送流量的关系曲线；若所述目标转速大于所述第二预设转速，确定所述目标流量为第四流量值，所述第四流量值为在所述特征曲线中预设电流范围内的泵送流量的平均值，所述预设电流范围包括所述目标电流。

示例的，如图4所示，显示了8个转速范围下的电流-泵送流量的关系曲线，且从左往右的转速逐渐增大。以转速S7为例，在临界点P与临界点Q之间的电流是非单调的，且从图中可知转速越小。非单调区间的电流-泵送流量的关系曲线越趋近于垂直线，如图中转速S1-转速S2，因此将目标转速小于第一预设转速的泵送流量设置为第二流量值。该第一预设转速、第二预设转速和第二流量值都可以是通过事先测量得到并存储于流体泵中。当目标转速大于第二预设转速，如图中的转速S6-转速S8，电流在非单调区间内的弯曲程度较大，因此通过计算目标电流周围的平均泵送流量来代替该泵送流量；而对于处于第一预设转速和第二预设转速之间的目标转速，如图中的转速S3-转速S5，通过计算非单调区间电流的平均泵送流量来代替目标电流的泵送流量。

在一个示例中，本申请还可以对不同转速划分等级，在该低流量区间的非单调区间内，不同转速等级对应的泵送流量不同，具体为转速越大、转速等级越高，非单调区间内的电流的泵送流量越大。

在本申请实施例中，通过指定值或平均值来估计低流量区间内的泵送流量，可以避免对压力传感器的依赖，解决因传感器失效导致无法估计低流量区间的泵送流量的问题，实现泵送流量预估的精确度与可靠性的折中。

在本申请中，所述第一函数为：，所述I为所述目标电流，所述Q为所述目标流量、所述Hct为所述目标流体的粘度，所述、所述b和所述c均由所述目标转速确定的系数，所述d、所述e和所述f为预设常数，且所述d小于或等于1。

不同流体密度的流体粘度会不同，而流体的粘度会影响流体泵推力轴承的旋转，从而影响流体的泵送速度。目标流体的粘度可以通过用户输入来获取，也可以在将流体泵放入到目标流体的工作环境中测量得到。例如，可以先以预定转速运行流体泵，再短暂地中断流体泵的动力使其旋转速度减慢，在没有对流体泵施加压力的情况下，流体泵的推力轴承在旋转时会因为目标流体的粘度而受到阻力减慢速度。从而可以根据旋转速度的减慢的速度来估算目标流体的粘度。

在本申请中，可先将流体泵放在第一流体中运行来测量得到第一流体的电流-泵送流量的特征特征曲线，进而通过对第一流体中的特征曲线进行修正，使得第一流体中的特征曲线无线接近目标流体中的特征曲线，根据修改后的第一流体中的特征曲线推导出目标流体中电流与泵送流量的函数关系，从而根据该函数关系计算出流体泵在目标流体中任意电流下的泵送流量。

其中，不同转速对应的电流与泵送流量的函数关系不同，即不同转速下的系数a、b、c中的至少一个是不相同的。其中a、b、c均大于0且小于1。而系数d、e和f可根据实验预先测量得到，其中d小于或等于1。

其中，上述第二函数和第三函数为单调函数，第二函数和/或第三函数可以是一元二次方程，如第二函数或第三函数可以为，Q和I均大于零，其中、和为与转速相关的系数；第二函数和/或第三函数还可以是一元一次方程，也可以是其他符合要求的单调函数，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，流体泵在正常运行时的电流与泵送流量的函数关系一般是单调递增的，且低流量区间的泵送流量受流体粘度的影响较小，因此可以直接使用第一流体的函数关系来进行估计。

可以看出，本申请提出了一种流体流量估计方法，获取流体泵的目标电流和目标转速，目标电流为流体泵在目标流体中以目标转速运行时的任意电流；根据目标转速确定第一临界电流，第一临界电流为流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；根据目标电流和第一临界电流估计目标流量，目标流量为流体泵在目标流体中以目标电流运行的泵送流量。本申请根据第一临界点将流体泵的电流-泵送流量的特征曲线划分成单调和非单调的区域，进而可对不同的区域使用不同方法来估计泵送流量，可提高低流量区的泵送流量精确度，从而有效地提高流体泵泵送流量估计的精确度，更好的反映流体泵的运行状态。

上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种流体流量估计装置500的功能单元组成框图，所述装置500包括：获取单元510、确定单元520和估计单元530。

所述获取单元510，用于获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流；

所述确定单元520，用于根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；

所述估计单元530，用于根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

可选的，在根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量方面，所述估计单元530具体用于：若所述目标电流大于或等于所述第一临界电流，确定所述流体泵的电流与泵送流量的目标函数为第一函数；若所述目标电流小于所述第一临界电流，获取第一压力，根据所述第一压力确定所述目标函数，所述第一压力为所述流体泵在第一时刻以所述目标转速运行时流体流动出口的压力；根据所述目标函数计算所述目标流量。

可选的，在根据所述第一压力确定所述目标函数方面，所述估计单元530具体用于：在所述第一压力小于第二压力时，计算第一流量估计值，所述第二压力为所述流体泵在第二时刻以所述目标转速运行时流体流动出口的压力，所述第二时刻早于所述第一时刻，所述第一流量估计值为在所述第一时刻根据所述第一函数估计的所述目标电流的泵送流量值；若所述第一流量估计值小于第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第一函数，所述第二流量估计值为在所述第二时刻根据所述目标函数估计的所述目标电流的泵送流量值；若第三流量估计值小于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为第二函数，所述第三流量估计值为在所述第一时刻根据所述第二函数估计的所述目标电流的泵送流量值；否则，确定所述目标函数为第三函数。

可选的，所述估计单元530还用于：在所述第一压力大于或等于所述第二压力时，计算第四流量估计值，所述第四流量估计值为在所述第一时刻根据所述第三函数估计的所述目标电流的泵送流量值；若所述第四流量估计值大于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第三函数；若所述第三流量估计值大于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第二函数；否则，确定所述目标函数为所述第一函数。

可选的，所述流体泵在所述第二时刻的电流大于所述第一临界电流。

可选的，在根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量方面，所述估计单元530具体用于：获取第二临界电流，所述第二临界电流为所述流体泵的电流与泵送流量呈单调的第二临界点所对应的电流，所述第一临界点的泵送流量大于所述第二临界点的泵送流量；若所述目标电流大于或等于所述第一临界电流，根据第一函数计算所述目标流量；若所述目标电流小于所述第一临界电流且大于所述第二临界电流，根据所述目标转速确定所述目标流量；若所述目标电流小于或等于所述第二临界电流，确定所述目标流量为第一流量值。

可选的，在根据所述目标转速确定所述目标流量方面，所述估计单元530具体用于：若所述目标转速小于或等于第一预设转速，确定所述目标流量为第二流量值，所述第二流量值大于所述第一流量值；若所述目标转速大于所述第一预设转速且小于第二预设转速，确定所述目标流量为第三流量值，所述第三流量值为在所述特征曲线中所述第一临界点和所述第二临界点之间的泵送流量的平均值，所述特征曲线为所述流体泵在所述第一流体中以目标转速运行的电流与泵送流量的关系曲线；若所述目标转速大于所述第二预设转速，确定所述目标流量为第四流量值，所述第四流量值为在所述特征曲线中预设电流范围内的泵送流量的平均值，所述预设电流范围包括所述目标电流。

可选的，所述第二函数和所述第三函数为单调函数，所述第一函数为：，所述I为所述目标电流，所述Q为所述目标流量、所述Hct为所述目标流体的粘度，所述、所述b和所述c均由所述目标转速确定的系数，所述d、所述e和所述f为预设常数，且所述d小于或等于1。

应理解，这里的装置500以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以指应用特有集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器（例如共享处理器、专有处理器或组处理器等）和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选例子中，本领域技术人员可以理解，装置500可以具体为上述实施例中的电子设备，装置500可以用于执行上述方法实施例中与电子设备对应的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。

上述各个方案的装置500具有实现上述方法中电子设备执行的相应步骤的功能；所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块；例如获取单元510可以由接收机替代、确定单元520、估计单元530可以由处理器代替，分别执行各个方法实施例中的收发操作以及相关的处理操作。

在本申请的实施例，装置500也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统（systemon chip，SoC）。对应的，收发单元可以是该芯片的收发电路，在此不做限定。

请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口，以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述一个或多个处理器执行。

上述程序包括用于执行以下步骤的指令：

获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流；

根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；

根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

应理解，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。

在本申请实施例中，上述装置的处理器可以是中央处理单元（CentralProcessing Unit，CPU），该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

应理解，本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项（个），可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

以及，除非有相反的说明，本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。例如，第一信息和第二信息，只是为了区分不同的信息，而并不是表示这两种信息的内容、优先级、发送顺序或者重要程度等的不同。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者TRP等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种流体流量估计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流；

根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；

根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，包括：

若所述目标电流大于或等于所述第一临界电流，确定所述流体泵的电流与泵送流量的目标函数为第一函数；

若所述目标电流小于所述第一临界电流，获取第一压力，根据所述第一压力确定所述目标函数，所述第一压力为所述流体泵在第一时刻以所述目标转速运行时流体流动出口的压力；

根据所述目标函数计算所述目标流量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一压力确定所述目标函数，包括：

在所述第一压力小于第二压力时，计算第一流量估计值，所述第二压力为所述流体泵在第二时刻以所述目标转速运行时流体流动出口的压力，所述第二时刻早于所述第一时刻，所述第一流量估计值为在所述第一时刻根据所述第一函数估计的所述目标电流的泵送流量值；

若所述第一流量估计值小于第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第一函数，所述第二流量估计值为在所述第二时刻根据所述目标函数估计的所述目标电流的泵送流量值；

若第三流量估计值小于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为第二函数，所述第三流量估计值为在所述第一时刻根据所述第二函数估计的所述目标电流的泵送流量值；

否则，确定所述目标函数为第三函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一压力大于或等于所述第二压力时，计算第四流量估计值，所述第四流量估计值为在所述第一时刻根据所述第三函数估计的所述目标电流的泵送流量值；

若所述第四流量估计值大于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第三函数；

若所述第三流量估计值大于所述第二流量估计值，则确定所述目标函数为所述第二函数；

否则，确定所述目标函数为所述第一函数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流体泵在所述第二时刻的电流大于所述第一临界电流。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，包括：

获取第二临界电流，所述第二临界电流为所述流体泵的电流与泵送流量呈单调的第二临界点所对应的电流，所述第一临界点的泵送流量大于所述第二临界点的泵送流量；

若所述目标电流大于或等于所述第一临界电流，根据第一函数计算所述目标流量；

若所述目标电流小于所述第一临界电流且大于所述第二临界电流，根据所述目标转速确定所述目标流量；

若所述目标电流小于或等于所述第二临界电流，确定所述目标流量为第一流量值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标转速确定所述目标流量，包括：

若所述目标转速小于或等于第一预设转速，确定所述目标流量为第二流量值，所述第二流量值大于所述第一流量值；

若所述目标转速大于所述第一预设转速且小于第二预设转速，确定所述目标流量为第三流量值，所述第三流量值为在特征曲线中所述第一临界点和所述第二临界点之间的泵送流量的平均值，所述特征曲线为所述流体泵在所述第一流体中以目标转速运行的电流与泵送流量的关系曲线；

若所述目标转速大于所述第二预设转速，确定所述目标流量为第四流量值，所述第四流量值为在所述特征曲线中预设电流范围内的泵送流量的平均值，所述预设电流范围包括所述目标电流。

8.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第二函数和所述第三函数为单调函数，所述第一函数为：，所述I为所述目标电流，所述Q为所述目标流量、所述Hct为所述目标流体的粘度，所述、所述b和所述c均由所述目标转速确定的系数，所述d、所述e和所述f为预设常数，且所述d小于或等于1。

9.一种流体流量估计装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取流体泵的目标电流和目标转速，所述目标电流为所述流体泵在目标流体中以所述目标转速运行时的任意电流；

确定单元，用于根据所述目标转速确定第一临界电流，所述第一临界电流为所述流体泵在第一流体中的电流与泵送流量呈单调的第一临界点所对应的电流；

估计单元，用于根据所述目标电流和所述第一临界电流估计目标流量，所述目标流量为所述流体泵在所述目标流体中以所述目标电流运行的泵送流量。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器存储有一个或多个程序，并且所述一个或多个程序由所述处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-8任一项所述的方法中的步骤的指令。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。

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