一種液體微流量檢測方法
2023-06-17 15:23:46 2
專利名稱：一種液體微流量檢測方法
技術領域：
本發明屬於液體流量測量技術領域，具體涉及一種檢測微流量液體流量的方法。
背景技術：
目前，市場上所能購買到的流量計多為轉子流量計或渦輪流量計，這些流量計僅能適用於流速在800L/h以上的液體流量的測量。對於小流量液體即流速在800L/h以下的液體流量的測量，由於這些液體的管路一般較細，且流速慢、液體壓力小等原因，使得這些液體的流量監測起來十分困難。專利號為96217874.8的中國實用新型專利「液體流量檢測裝置」，儘管其說明書宣稱該發明為對流速無要求的液體流量檢測裝置，但是由於它是通過測量水泵兩端的壓差來實現液體流量測量的，從該實用新型專利的說明書可知，該專利僅能適用於水泵等大流
量的管路流量測量。又如專利號為200610136810.5的中國發明專利「一種差壓式液體流量計」，它是
通過檢測管路兩採樣點的壓差來實現液體流量測量的。該流量計不能適用於較小流量的測量:按其說明書所描述的壓差流量計的安裝方式，顯然當兩個壓差採樣點重合時壓差為零，當兩個壓差採樣點相距較近時壓差信號將很小，為管路總壓差的一部分，佔比為壓差採樣點間距/管路總長；另外，由於該方法採用了分流式的壓力採樣，即所測得的壓力值僅為管路截面總壓力的一部分，即所檢測出的壓力被衰減為採樣截面積/(採樣截面積+管路截面積)。綜上所述，所檢測出的壓差信號是實際壓差信號的分壓並分流，流量較小時流量計所測得的信號極其微弱。當信號過於微弱時測量精度將無法保證。只有當流量足夠大時，上述問題才可以解決。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種液體微流量檢測方法，該方法簡便並能保證精度。本發明目的通過以下的技術措施來實現:一種液體微流量檢測方法，包括如下步驟:S1.找出存儲容器出液口處液體壓力P與流速V的函數關係式V (P)；S2.對上述函數關係式V (P)進行積分求取液體在某段時間內的流量M。上述步驟SI中的函數關係式V (P)通過如下步驟獲得:S1.1採樣出液口附近在不同液面高度時的液體壓力，並測量在各壓力值採樣時的一個時間段T內的液體累計流量M1，從而計算對應採樣壓力值下的液體流速為M1/T，建立各採樣液體壓力-流速的數據組；S1.2根據步驟SI中建立的液體壓力-流速數據組，假設逼近函數的階次，通過最小二乘法計算對應於上述階次的逼近函數的係數，從而得到液體壓力P與流速V的函數關係式V (P)。
作為對本發明方法的改進，本發明還包括如下步驟:根據所述函數關係式V (P)和液體壓力-流速數據組判斷所選階次的逼近函數是否滿足系統精度要求，如不滿足，則提高逼近函數的階次，重新計算液體壓力P與流速V的函數關係式V (P)，直到該階次的函數關係式V (P)滿足系統精度要求為止。為了保證本發明方法的精度，步驟S1.1中採樣的液體壓力值覆蓋液面從高到低液體壓力值的全量程。步驟S1.1中採樣的液體壓力值的個數大於所述逼近函數的階次。步驟S2中，對函數關係式V (P)進行積分，求取液體在某段時間內的流量M的過程如下:從t0至tl時間內，每隔時間T』測量一次出液口處的液體壓力P，由流量與流速的數值積分的梯形公式
權利要求
1.一種液體微流量檢測方法，其特徵在於，包括如下步驟: 51.找出存儲容器出液口處液體壓力P與流速V的函數關係式V(P); 52.對上述函數關係式V(P)進行積分求取液體在某段時間內的流量M。
2.根據權利要求1所述的液體微流量檢測方法，其特徵在於，上述步驟SI中的函數關係式V (P)通過如下步驟獲得: S1.1採樣出液口附近在不同液面高度時的液體壓力，並測量在各壓力值採樣時的一個時間段T內的液體累計流量M1，從而計算對應採樣壓力值下的液體流速V為M1/T，建立各採樣液體壓力流速的數據組； S1.2根據步驟SI中建立的液體壓力流速數據組，假設逼近函數的階次，通過最小二乘法計算對應於上述階次的逼近函數的係數，從而得到液體壓力P與流速V的函數關係式V(P)。
3.根據權利要求2所述的液體微流量檢測方法，其特徵在於，還包括如下步驟:根據所述函數關係式V (P)和液體壓力流速數據組判斷所選階次的逼近函數是否滿足系統精度要求，如不滿足，則提高逼近函數的階次，重新計算液體壓力P與流速V的函數關係式V (P)，直到該階次的函數關係式V (P)滿足系統精度要求為止。
4.根據權利要求3所述的液體微流量檢測方法，其特徵在於，步驟S1.1中採樣的液體壓力值覆蓋液面從高到低液體壓力值的全量程。
5.根據權利要求4所述的液體微流量檢測方法，其特徵在於，步驟S1.1中採樣的液體壓力值的個數大於所述逼近函數的階次。
6.根據權利要求5所述的液體微流量檢測方法，其特徵在於，步驟S2中，對函數關係式V (P)進行積分，求取液體 在某段時間內的流量M的過程如下: 從tO至tl時間內，每隔時間T』測量一次出液口處的液體壓力P，由流量與流速的數值積分的梯形公式.^去藝丨丨汽^丨+叩狀+舊識 求取液體在tO至tl時間內的流量M，二 / CitO和tl為兩個時間點，且tO〈tl，T』為積分時間步長，V[P(kT』)]表示液體流速，kO時，對應to時刻的流速。
全文摘要
一種液體微流量檢測方法，包括如下步驟S1.找出存儲容器出液口處液體壓力P與流速V的函數關係式V(P)；S1.1採樣出液口附近在不同液面高度時的液體壓力，並測量在各壓力值採樣時的一個時間段T內的液體累計流量M1，從而計算對應採樣壓力值下的液體流速V為M1/T，建立各採樣液體壓力-流速的數據組；S1.2根據步驟S1中建立的液體壓力-流速數據組，假設逼近函數的階次，通過最小二乘法計算對應於上述階次的逼近函數的係數，從而得到液體壓力P與流速V的函數關係式V(P)；S2.對函數關係式V(P)進行積分求取液體在某段時間內的流量M。本發明得到出液口處液體壓力與流速之間的函數關係式後，僅需監測出液口處的壓力即可監測液體在某段時間內的總流量，可應用於流速在800L/h以下的液體流量的測量。
文檔編號G01F1/34GK103148899SQ201310044249
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者楊振野, 肖良寶, 胡軍, 劉小林, 姚濟明 申請人:中山大學附屬第一醫院, 廣東技術師範學院