[發明專利]一種管內流體測溫方法、系統、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202310213722.4
• 申請日: 2023-03-08
• 公開（公告）號: CN116295936A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 劉德民;張艷東;蔡超;施志鋼;付傳彬;劉文杰;王智超
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方電機有限公司;青島理工大學
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02;G06F17/18
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

本發明公開一種管內流體測溫方法、系統、電子設備及存儲介質，涉及管內測溫技術領域，所述方法包括：確定待測目標的定參數、流體的流速、噪聲方差和觀測方差；定參數包括管壁厚度、管壁材質導熱系數、流體對流換熱系數和空氣對流換熱系數；根據上一時刻最優管內溫度和流體的流速確定當前時刻預測溫度；根據上一時刻最優協方差和噪聲方差確定當前時刻協方差；上一時刻最優協方差根據上一時刻權重系數、協方差、定參數和觀測方差確定；根據當前時刻協方差、定參數和觀測方差確定當前時刻權重系數；根據當前時刻預測溫度、權重系數、外壁溫度、空氣溫度、定參數和觀測方差確定當前時刻最優管內溫度。本發明擴大了管內測溫的使用范圍。

技術領域

本發明涉及管內測溫技術領域，特別是涉及一種管內流體測溫方法、系統、電子設備及存儲介質。

背景技術

目前市面上的測溫設備絕大多數都是直接針對物體的表面的溫度進行測量，若想要測量物體內部工質溫度(如供水管內的供水溫度)，此類設備則無法實現。而目前對于內部工質溫度的測量方法一般是直接將測溫設備深入物體內直接測量，如供熱管道上的溫度計。這樣做造成的影響是：首先，溫度計的深入對于流體流動來說增加了局部阻力破壞了原有的工況，而對于要求內部工況穩定的條件來說是十分不利的；其次，對于溫度的測量只能是固定點的測量，如果需要多個點甚至是連續的溫度值，勢必要增加儀器從而提高了成本；最后，對于已經建好的工況想要測量內部工質是困難的，加入測量設備需要破壞原有結構，顯然是不現實的。同時對于內部工質溫度過高的情況(如火箭噴射器內部燃料的溫度是較高的)，測量設備難以深入，從而造成測量困難。因此，現有的對于內部溫度的測量，存在設備擾亂內部工況、物體內部溫度過高無法設置設備、測量范圍有限和無法連續測量等問題，從而限制了內部溫度測量的使用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種管內流體測溫方法、系統、電子設備及存儲介質，擴大了內部溫度測量的使用范圍。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種管內流體測溫方法，所述方法包括：

確定待測目標的定參數和過程參數；所述待測目標為內部有流體的管道；所述定參數包括：所述流體的流速、所述管道的管壁厚度、所述管道的管壁材質導熱系數、所述流體的對流換熱系數和空氣對流換熱系數；所述過程參數包括：噪聲方差和觀測方差；

獲取當前時刻的管道的外壁溫度和空氣溫度；

根據上一時刻的最優管內溫度和所述流體的流速，確定當前時刻的預測溫度；

根據上一時刻的最優協方差和所述噪聲方差，確定當前時刻的協方差；所述上一時刻的最優協方差是根據上一時刻的權重系數、上一時刻的協方差、所述定參數和所述觀測方差確定的；其中，初始時刻的最優管內溫度、權重系數和協方差是通過對所述待測目標的參數進行初始化處理得到的；

根據當前時刻的協方差、所述定參數和所述觀測方差，確定當前時刻的權重系數；

根據當前時刻的預測溫度、當前時刻的權重系數、當前時刻的管道的外壁溫度、當前時刻的空氣溫度、所述定參數和所述觀測方差，確定當前時刻的最優管內溫度。

可選地，所述定參數的確定過程，具體包括：

獲取所述管道的內徑、所述流體的導熱系數、所述流體的流速、所述流體的運動粘度、空氣導熱系數和所述管道的長度；

根據普朗特系數、所述管道的內徑、所述流體的導熱系數、所述流體的流速和所述流體的運動粘度，計算所述流體的對流換熱系數；

根據格拉曉夫準則數、所述普朗特系數、所述空氣導熱系數、所述管道的內徑和所述管道的長度，計算所述空氣對流換熱系數。

可選地，根據格拉曉夫準則數、所述普朗特系數、所述空氣導熱系數、所述管道的內徑和所述管道的長度，計算所述空氣對流換熱系數，具體包括：