阅读说明：本技术 压差流量传感器分类方法及分类系统 (Differential pressure flow sensor classification method and classification system ) 是由 陈镇鑫 于 2018-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种压差流量传感器分类方法,用于对多个压差流量传感器进行分类,包括以下步骤：向待分类压差流量传感器内输入流体；调节所述流体的流量,采集不同流量下流经所述待分类压差流量传感器节流装置的压差；获取待分类特性曲线,所述待分类特性曲线为待分类压差流量传感器的压差-流量曲线；根据所述待分类特性曲线对所述待分类压差传感器进行分类。本发明还提供了一种压差流量传感器分类系统。本发明依照待分类压差传感器的压差-流量曲线对其进行分类,在一次性使用传感器的仪器中使用同一类的压差了流量传感器能够避免反复校准,使得流体测量更方便。(The invention provides a differential pressure flow sensor classification method, which is used for classifying a plurality of differential pressure flow sensors and comprises the following steps: inputting fluid into a differential pressure flow sensor to be classified; adjusting the flow of the fluid, and collecting the pressure difference flowing through the throttling device of the differential pressure flow sensor to be classified under different flow rates; acquiring a characteristic curve to be classified, wherein the characteristic curve to be classified is a differential pressure-flow curve of a differential pressure flow sensor to be classified; and classifying the differential pressure sensor to be classified according to the characteristic curve to be classified. The invention also provides a differential pressure flow sensor classification system. The invention classifies the differential pressure-flow curve of the differential pressure sensor to be classified, and the same type of differential pressure is used in the instrument using the disposable sensor, so that the flow sensor can avoid repeated calibration, and the fluid measurement is more convenient.)

压差流量传感器分类方法及分类系统

技术领域

本发明涉及传感器测试分级技术领域，具体涉及一种压差流量传感器分类方法及分类系统。

背景技术

压差流量传感器是一种测定流量的仪器，是利用流体流经节流装置时所产生的压力差与流量之间存在一定关系的原理，通过测量压差来实现流量测定，现有的压差流量传感器在出厂及使用过程中都需要通过容量或流速进行校准。但是，受限于材料、制造工艺等因素，在批量生产过程中，不同压差流量传感器之间的特性曲线一致性通常较差。对于流体流量检测过程中一次性使用流量传感器的情况下，例如，采用肺功能仪测试不同患者肺功能，为了避免交叉感染，测试不同患者肺功能时通常需要更换不同的流量传感器，采用传统校准方法难往往以对不同的流量传感器进行校准。

发明内容

本发明提供了一种压差流量传感器分类方法及分类系统，按压差-流量特性曲线性能对压差传感器进行自动归类，在一次性使用流量传感器的仪器中使用同一类压差流量传感器，从而降低了校准难度。

本发明的一个目的在于提供一种压差流量传感器分类方法，用于对多个压差流量传感器进行分类，包括以下步骤：向待分类压差流量传感器内输入流体；调节所述流体的流量，采集不同流量下流经所述待分类压差流量传感器节流装置的压差；获取待分类特性曲线，所述待分类特性曲线为待分类压差流量传感器的压差-流量曲线；根据所述待分类特性曲线对所述待分类压差传感器进行分类。

进一步地，所述方法还包括对所述待分类特性曲线进行补偿，获取待分类补偿特性曲线的步骤，所述待分类补偿特性曲线的补偿系数

，所述P_工为环境大气压，所述P_b工为当前环境下水的饱和蒸汽压，所述φ_工为环境湿度，所述t_工为环境温度，所述t_标为待校准压差传感器标准工况下的温度，所述P_标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，所述P_b标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，所述φ_标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。

进一步地，根据所述待分类特性曲线对所述待分类压差传感器进行分类还包括以下步骤：设置多个压差流量传感器的不同分类等级，确定多个标准分类曲线，所述标准分类曲线是指各分类等级内标准压差流量传感器的压差-流量曲线；将所述待分类补偿特性曲线与多个标准分类曲线比对，对所述待分类压差传感器进行分类。

进一步地，将所述待分类补偿特性曲线与多个标准分类曲线比对的方法包括以下步骤：将所述待分类补偿特性曲线与多个标准分类曲线比对的方法包括以下步骤：

对多个待分类压差流量传感器和分类等级进行排序，确定第一个待分类压差流量传感器为当前待分类压差流量传感器，确定第一个分类等级为当前分类等级；

计算当前补偿特性曲线与当前标准分类曲线之间的变异系数c，所述当前补偿特性曲线为当前待分类压差流量传感器的压差-流量曲线；所述当前标准分类曲线为当前分类等级的标准分类曲线；所述变异系数c=（σ/rms）×100%，所述σ为待分类特性曲线中各流量下对应的压差值与当前标准分类曲线中对应流量下的压差值之间的标准差，所述rms为待分类特性曲线中各流量下对应的压差值与当前标准分类曲线中对应流量下的压差值之差的平均值；

判断变异系数与变异阈值的关系；当所述变异系数＞变异阈值时，以下一个标准分类曲线为当前标准分类曲线，返回计算当前补偿特性曲线与当前标准分类曲线之间的变异系数c；当所述变异系数≤变异阈值时，确定当前待分类压差流量传感器属于当前分类等级，并进入下一步骤；所述变异阈值根据分级需求确定；

判断当前待分类压差流量传感器是否为最后一个待分类压差流量传感器；当前待分类压差流量传感器不是最后一个待分类压差流量传感器时，以下一个待分类压差流量传感器为当前待分类压差传感器，返回计算当前补偿特性曲线与当前标准分类曲线之间的变异系数c；当前待分类压差流量传感器是最后一个待分类压差流量传感器时，分类结束。

进一步地，所述变异阈值不大于15%。

本发明的第二个目的在于提供一种压差流量传感器分类系统，用于对多个压差流量传感器进行分类，所述分类系统包括：

流量控制机构，用于控制向待分类压差流量传感器内输入流体并控制流体流量；

压差传感器，用于实时采集不同流量下流经所述待分类压差传感器节流装置的压差；

处理器；

存储介质，所述存储介质中储存有多条指令，所述指令由所述处理器执行时使所述处理器接收当前流量控制机构调节的流量数据及压差传感器采集的压差数据，并根据流量数据和压差数据确定待分类压差传感器的压差-流量曲线。

进一步地，标准温度传感器，用于检测所述压差流量传感器周围的环境温度；

标准湿度传感器，用于检测所述压差流量传感器周围的环境湿度；

标准大气压力传感器，用于检测当前环境下的大气压；

所述处理器还可以接收当前环境下的温度、湿度以及大气压，并根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压以及标准工况下的温度、相对湿度、大气压确定压差-流量特性曲线的补偿系数R；所述补偿系数

，所述P_工为环境大气压，所述P_b工为当前环境下水的饱和蒸汽压，所述φ_工为环境湿度，所述t_工为环境温度，所述t_标为待校准压差传感器标准工况下的温度，所述P_标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，所述P_b标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，所述φ_标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。

进一步地，所述存储介质内还储存有多个标准分类曲线，所述标准分类曲线是指各分类等级内标准压差流量传感器的压差-流量曲线；所述分类等级是指根据实际需要对压差流量传感器设置的分类；所述处理器将可比对所述待分类压差流量传感器的压差-流量曲线和多个标准分类曲线。

本发明通过获取待分类压差流量传感器的压差-流量曲线，将性能接近的压差流量传感器自动划分为同一类，在一次性使用传感器的仪器中使用同一类的压差了流量传感器能够避免反复校准，使得流体测量更方便。

附图说明

图1是本发明第一实施例中压差流量传感器分类方法的流程图。

图2是本发明第二实施例中压差流量传感器分类方法的流程图。

图3是本发明第三实施例中压差流量传感器分类系统结构框图。

图4是本发明第四实施例中压差流量传感器分类系统结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明第一实施例提供了一种压差流量传感器分类方法，用于对多个压差流量传感器进行分类，包括以下步骤：

S11、向待分类压差流量传感器内输入流体；

S12、调节输入所述待分类压差流量传感器内的流体流量，采集不同流量下流经所述待分类压差流量传感器节流装置的压差；

S13、获取待分类特性曲线，所述待分类特性曲线为待分类压差流量传感器的压差-流量曲线；

S2、根据所述待分类特性曲线对所述待分类压差传感器进行分类。

由于压差-流量曲线能够较直观地反应压差流量传感器的性能，通过压差-流量曲线，能够性能接近的压差流量传感器分为同一类，在一次性使用传感器的仪器中使用同一类的压差了流量传感器能够避免反复校准，从而使得流体测量更方便。

本实施例中，可以通过流量控制装置向所述待分类压差传感器内输入流体，并根据实际需求调节流体流量；可以通过压差传感器采集流经所述待分类压差流量传感器节流装置的压差。

本实施例中，较佳地，向所述待分类压差传感器内输入的流体为标准流体。本方案能够有效减小压差测量误差，从而使得待分类传感器的分类结果更稳定。

进一步地，本发明第二实施例提供了一种压差流量传感器分类方法，与第一实施例相比，本实施例在步骤S2之前，还包括以下步骤：

S14、采集所述压差流量传感器周围的环境温度、湿度和大气压，确定待分类特性曲线的补偿系数R；采用补偿系数R对待分类特性曲线进行补偿，获取待分类补偿特性曲线；所述补偿系数，所述P_工为环境大气压，所述P_b工为当前环境下水的饱和蒸汽压，所述φ_工为环境湿度，所述t_工为环境温度，所述t_标为待校准压差传感器标准工况下的温度，所述P_标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，所述P_b标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，所述φ_标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。

本方案能够补偿环境条件对压差-流量曲线造成的误差，从而使得待分类特性曲线更准确的反应待分类压差流量传感器的性能。

进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：

S21、设置多个压差流量传感器的不同分类等级，确定多个标准分类曲线，所述标准分类曲线是指各分类等级内标准压差流量传感器的压差-流量曲线；

S22、将所述待分类补偿特性曲线与多个标准分类曲线比对，对所述待分类压差传感器进行分类。

本实施例中，进一步地，如图2所示，所述S22包括以下步骤：

S221、对多个待分类压差流量传感器和分类等级进行排序，确定第一个待分类压差流量传感器为当前待分类压差流量传感器，确定第一个分类等级为当前分类等级；

S222、计算当前补偿特性曲线与当前标准分类曲线之间的变异系数c，所述当前补偿特性曲线为当前待分类压差流量传感器的压差-流量曲线；所述当前标准分类曲线为当前分类等级的标准分类曲线；所述变异系数c=（σ/rms）×100%，所述σ为待分类特性曲线中各流量下对应的压差值与当前标准分类曲线中对应流量下的压差值之间的标准差，所述rms为待分类特性曲线中各流量下对应的压差值与当前标准分类曲线中对应流量下的压差值之差的平均值；

S223、判断变异系数与变异阈值的关系；当所述变异系数＞变异阈值时，以下一个分类等级为当前分类等级，返回步骤S222；当所述变异系数≤变异阈值时，确定当前待分类压差流量传感器属于当前分类等级，并进入步骤S224；所述变异阈值根据分级需求确定；

S224、判断当前待分类压差流量传感器是否为最后一个待分类压差流量传感器；当前待分类压差流量传感器不是最后一个待分类压差流量传感器时，以下一个待分类压差流量传感器为当前待分类压差传感器，并返回步骤S222；当前待分类压差流量传感器是最后一个待分类压差流量传感器时，分类结束。

进一步地，所述流体为标准流体。本方案能够获得较准确的压差流量传感器检测结果，提高了待分类特性曲线的准确性。

进一步地，相邻两个标准分类曲线间的变异系数差值=变异阈值×2。本方案能够对所有压差流量传感器进行准确分类，避免同一压差流量传感器分类至不同分类等级内而造成混乱。

需要说明的是，所述变异阈值通常根据压差流量传感器的性能等因素确定，较佳地，所述变异阈值不大于15%。本方案使得在同一分类等级下的压差流量传感器具有较好的一致性。

如图3所示，本发明第三实施例提供了一种压差流量传感器分类系统，用于对多个压差流量传感器进行分类，包括：

流量控制机构，用于控制向待分类压差流量传感器内输入流体并控制流体流量；

压差传感器，用于实时采集不同流量下流经所述待分类压差传感器节流装置的压差；

处理器；

存储介质，所述存储介质中储存有多条指令，所述指令由所述处理器执行时使所述处理器接收当前流量控制机构调节的流量数据及压差传感器采集的压差数据，并根据流量数据和压差数据确定待分类压差传感器的压差-流量曲线。

采用本实施例提供的分类系统多大批量的压差流量传感器进行分类，能够将性能相同或相近的压差流量传感器划分至同一分类等级，在一次性使用传感器的仪器中使用同一类的压差了流量传感器能够避免反复校准，从而使得流体测量更方便。

进一步地，所述分类系统还包括：

标准温度传感器，用于检测所述压差流量传感器周围的环境温度；

标准湿度传感器，用于检测所述压差流量传感器周围的环境湿度；

标准大气压力传感器，用于检测当前环境下的大气压；

所述处理器还可以接收当前环境下的温度、湿度以及大气压，并根据当前环境下的温度、相对湿度、大气压以及标准工况下的温度、相对湿度、大气压确定压差-流量特性曲线的补偿系数R；所述补偿系数

，所述P_工为环境大气压，所述P_b工为当前环境下水的饱和蒸汽压，所述φ_工为环境湿度，所述t_工为环境温度，所述t_标为待校准压差传感器标准工况下的温度，所述P_标为待校准压差传感器标准工况下的大气压，所述P_b标为待校准压差传感器标准工况下水的饱和蒸汽压，所述φ_标为待校准压差传感器标准工况下的相对湿度。

进一步地，所述存储介质内还储存有多个标准分类曲线，所述标准分类曲线是指各分类等级内标准压差流量传感器的压差-流量曲线；所述分类等级是指根据实际需要对压差流量传感器设置的分类；所述处理器将可比对所述待分类压差流量传感器的压差-流量曲线和多个标准分类曲线。

进一步地，所述分类系统还包括显示单元，所述显示单元用于显示所述待分类压差传感器的分类结果。

如图4所示，本发明第四实施例提供了一种压差流量传感器分类系统，用于对待分类压差流量传感器1进行分类；与第三实施例的区别在于，本实施例中，所述分类系统还包括流量控制系统2、压差传感器3、标准温湿度传感器4、标准大气压传感器5、MCU 6和上位机显示系统 7；所述流量控制系统2包括气缸21、电机22和电机驱动集成控制电路23，所述电机22用于控制气缸21输出标准气体的流量；所述压差传感器3用于采集流经压差流量传感器1节流装置的差压；所述标准温湿度传感器4用于采集压差流量传感器1周围的环境温度和环境湿度；所述标准大气压传感器5用于采集压差流量传感器1周围的环境大气压；所述MCU 6内储存有多条指令，所述指令被执行时使所述MCU 6通过所述电机驱动集成控制电路23控制气缸21内输出标准气体的流量，以及接收所述标准气体的流量数据，压差传感器采集到的压差数据，标准温湿度传感器采集的环境温度数据和环境湿度数据，以及标准大气压传感器采集的环境大气压数据，并根据上述各数据进行处理，获得待检测压差流量传感器的分类信息，通过上位机显示系统7显示所述分类信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。