[發明專利]一種基于線陣溫度傳感器的物位檢測方法

有效

• 申請號: 201210422975.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102928043A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 邱實;張輝;陳從顏
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01F23/22
• 分類號: G01F23/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬熱工及化工過程檢測儀表技術領域，特別涉及和針對極端溫度和特殊氣壓條件下的物位測量方法。

背景技術

物位測量一般是指，測量容器（水箱、油箱、儲罐）中的液體或物體界面的高度。測量物體界面的高度，在工業、農業生產過程及科學研究中非常重要。物位測量技術屬于熱工和化工檢測儀表技術領域。

檢測容器中的物位有多種方法，按照測量原理有：電容式物位計、靜壓式物位計、射頻式物位計、磁至伸縮式物位計、3D物位掃描儀、浮子式物位計、超聲波物位計、雷達（微波）物位計、射頻導納物位計等。不同的應用條件，對傳感器的要求也不同。例如，對火力發電廠汽包的液位測量時，需要及時反映負荷變化對液位的影響來采取必要的補償措施，因此對傳感器的響應速度要求較高；而對于大型儲罐中的液位，則由于其變化緩慢而對其響應速度要求很低。

在一些極端條件下，例如在南北兩極的極低溫和低氣壓環境下，對傳感器的耐低溫性能和低氣壓環境要求很高，很多傳統的方法都因傳感器的耐低溫性能較差、同時在低氣壓環境下的準確度較差而不能適用。曾經多次發生過液位傳感器在低溫條件下失效，在低氣壓環境下無法測出物位數據的事件。

目前還缺乏在極端溫度條件下測量物位的成熟方法。

發明內容

技術問題：本發明提供了一種適用于極端溫度環境、環境氣壓不確定條件下測量氣-液或氣-固相分界面的基于線陣溫度傳感器的物位檢測方法。

技術方案：本發明的基于線陣溫度傳感器的物位檢測方法，包括以下步驟：

1）將溫度傳感器線陣插入容器內，使溫度傳感器線陣上至少一個溫度傳感器處于氣體中，其余的溫度傳感器處于被測介質中；

2）采用與溫度傳感器線陣連接的數據采集處理終端，采集以Δτ為測試周期的時間序列{t₁，t₂，..t_i，...，t_n-1，t_n}的、溫度傳感器線陣的溫度序列{d₁(t_i)，d₂(t_i)，...，d_j(t_i)，...，d_h-1(t_i)，d_h(t_i)}，其中，i為時間序列號，n為時間間隔數，h為溫度傳感器線陣上的溫度傳感器數量，j為溫度傳感器線陣上從上至下的溫度傳感器序列編號；

3）計算各溫度傳感器所測溫度的平均值和方差Dj(t)=Σi=1n[dj(ti)-D‾j]2n,]]>得到方差序列{D₁，D₂，...，D_j，...，D_h-1，D_h}；

4）計算方差序列{D₁，D₂，...，D_j，...，D_h-1，D_h}中所有相鄰方差的變化ΔD＝|D_j-D_j-1|，找出其中的最大值，根據方差變化最大值對應的兩相鄰方差，確定兩個相鄰的溫度傳感器，兩個相鄰的溫度傳感器之間的中點即為物位所在位置。