[發明專利]傳感器故障判斷的系統及方法

有效

• 申請號: 201510058256.2
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104596564B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 曹志偉;梁曉輝;米玉華;張程滔;范玉德;袁偉
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所51213
• 代理人: 譚德兵

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種傳感器故障判斷的系統及方法。

背景技術

工業傳感器測量系統的可靠性、置信性與測量精度決定了測量系統是否有效，這直接影響工業過程的產品質量與生產過程安全。在火炸藥、液體燃料推進劑等軍工科研生產領域，對傳感器測量系統的有效性的要求更加突出。超高溫、超高壓、強酸堿、強氧化、腐蝕性等極端測量環境，容易引起傳感器元件的老化，造成測量系統精度降低甚至不可靠。現有的傳感器故障判定方法是定期拆卸傳感器交給具備專業校驗資格的機構進行專業校驗，而有些工業場合，傳感器不易拆卸或者無法拆卸。若拆卸后進行校驗，安裝過程復雜且技術含量高，多次拆卸容易造成傳感器損壞，且傳感器安裝完成后，也無法確定安裝過程對傳感器測量系統的精度影響。在傳感器測量領域，一直沒有出現不易拆卸或者無法拆卸裝置的測量傳感器故障判定方法。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種傳感器故障判斷的系統及方法，用于確保在各種測量環境下的傳感器測量數據可靠、有效。

考慮到現有技術的上述問題，根據本發明公開的一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種傳感器故障判斷的系統，它包括：

傳感器，用于測量環境信號；

測量模塊，用于按照一定采樣頻率采集傳感器的測量值；

故障判定計算模塊，用于根據所述測量值，分別計算堆棧里測量值的平均值，對平均值按照數值大小排列，并計算平均值的最大差值；若最大差值高于一定值，則判定傳感器故障；若某支傳感器某次的測量值輸出為滿值，也判定傳感器故障。

為了更好地實現本發明，進一步的技術方案是：

根據本發明的一個實施方案，所述測量模塊的設計數量與傳感器數量相同、容量為時間間隔值、數據類型為浮點型的堆棧，按照FIFO原則，分別對采樣測量值進行保存。

本發明還可以是：

一種傳感器故障判斷的方法，它包括：

步驟一、采集傳感器的測量值；

步驟二、對采樣數據分別存入堆棧；

步驟三、計算堆棧內的數據平均值；

步驟四、判斷所述數據平均值是否達到了傳感器的最大量程，在所述數據平均值達到了傳感器最大量程的情況下，則判定傳感器故障；在所述數據平均值未達到傳感器最大量程的情況下，則計算平均值差值最大值，若最大值大于允許值，則判定傳感器故障，若最大值未大于允許值，則返回步驟一繼續采集傳感器測量值。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：

本發明的一種傳感器故障判斷的系統及方法，實現了傳感器故障的可靠判定，確保了測量過程的有效性。

附圖說明

為了更清楚的說明本申請文件實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的情況下，還可以根據這些附圖得到其它的附圖。

圖1示出了根據本發明一個實施例的傳感器故障判斷的系統原理示意圖。

圖2示出了根據本發明一個實施例的傳感器故障判斷的方法流程示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

如圖1所示，一種傳感器故障判斷的系統，它包括：

傳感器，用于測量環境信號；數量至少2支，且技術參數相同，并包含相關安裝附件；

測量模塊，用于按照一定采樣頻率采集傳感器的測量值；測量模塊可以是自行設計的測量電路，或者采用成熟的微型控制器組建的測量模塊、測量儀表，或者無紙記錄儀、PLC等；測量模塊包含組建測量控制系統各種的必備電子元器件或模塊以及安裝附件；

故障判定計算模塊，用于根據所述測量值，分別計算堆棧里測量值的平均值，對平均值按照數值大小排列，并計算平均值的最大差值；若最大差值高于一定值，則判定傳感器故障；若某支傳感器某次的測量值輸出為滿值，也判定傳感器故障。計算模塊可以對測量模塊得到的測量數據按照故障判定方法計算，將故障信息顯示；計算模塊可以是帶存儲計算功能的專用電路、專用測量儀表，也可以是工控機，要求工控機可以與測量模塊進行通信；

所述測量模塊的設計數量與傳感器數量相同、容量為時間間隔值、數據類型為浮點型的堆棧，按照FIFO(First?In?First?OUT，先入先出)原則，分別對采樣測量值進行保存。