專利名稱：一種液體微流量檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體流量測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測微流量液體流量的方法。
背景技術(shù)：
目前，市場上所能購買到的流量計(jì)多為轉(zhuǎn)子流量計(jì)或渦輪流量計(jì)，這些流量計(jì)僅能適用于流速在800L/h以上的液體流量的測量。對于小流量液體即流速在800L/h以下的液體流量的測量，由于這些液體的管路一般較細(xì)，且流速慢、液體壓力小等原因，使得這些液體的流量監(jiān)測起來十分困難。專利號(hào)為96217874.8的中國實(shí)用新型專利“液體流量檢測裝置”，盡管其說明書宣稱該發(fā)明為對流速無要求的液體流量檢測裝置，但是由于它是通過測量水泵兩端的壓差來實(shí)現(xiàn)液體流量測量的，從該實(shí)用新型專利的說明書可知，該專利僅能適用于水泵等大流
量的管路流量測量。又如專利號(hào)為200610136810.5的中國發(fā)明專利“一種差壓式液體流量計(jì)”，它是
通過檢測管路兩采樣點(diǎn)的壓差來實(shí)現(xiàn)液體流量測量的。該流量計(jì)不能適用于較小流量的測量:按其說明書所描述的壓差流量計(jì)的安裝方式，顯然當(dāng)兩個(gè)壓差采樣點(diǎn)重合時(shí)壓差為零，當(dāng)兩個(gè)壓差采樣點(diǎn)相距較近時(shí)壓差信號(hào)將很小，為管路總壓差的一部分，占比為壓差采樣點(diǎn)間距/管路總長；另外，由于該方法采用了分流式的壓力采樣，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采樣截面積/(采樣截面積+管路截面積)。綜上所述，所檢測出的壓差信號(hào)是實(shí)際壓差信號(hào)的分壓并分流，流量較小時(shí)流量計(jì)所測得的信號(hào)極其微弱。當(dāng)信號(hào)過于微弱時(shí)測量精度將無法保證。只有當(dāng)流量足夠大時(shí)，上述問題才可以解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種液體微流量檢測方法，該方法簡便并能保證精度。本發(fā)明目的通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):一種液體微流量檢測方法，包括如下步驟:S1.找出存儲(chǔ)容器出液口處液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V (P)；S2.對上述函數(shù)關(guān)系式V (P)進(jìn)行積分求取液體在某段時(shí)間內(nèi)的流量M。上述步驟SI中的函數(shù)關(guān)系式V (P)通過如下步驟獲得:S1.1采樣出液口附近在不同液面高度時(shí)的液體壓力，并測量在各壓力值采樣時(shí)的一個(gè)時(shí)間段T內(nèi)的液體累計(jì)流量M1，從而計(jì)算對應(yīng)采樣壓力值下的液體流速為M1/T，建立各采樣液體壓力-流速的數(shù)據(jù)組；S1.2根據(jù)步驟SI中建立的液體壓力-流速數(shù)據(jù)組，假設(shè)逼近函數(shù)的階次，通過最小二乘法計(jì)算對應(yīng)于上述階次的逼近函數(shù)的系數(shù)，從而得到液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V (P)。
作為對本發(fā)明方法的改進(jìn)，本發(fā)明還包括如下步驟:根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系式V (P)和液體壓力-流速數(shù)據(jù)組判斷所選階次的逼近函數(shù)是否滿足系統(tǒng)精度要求，如不滿足，則提高逼近函數(shù)的階次，重新計(jì)算液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V (P)，直到該階次的函數(shù)關(guān)系式V (P)滿足系統(tǒng)精度要求為止。為了保證本發(fā)明方法的精度，步驟S1.1中采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中采樣的液體壓力值的個(gè)數(shù)大于所述逼近函數(shù)的階次。步驟S2中，對函數(shù)關(guān)系式V (P)進(jìn)行積分，求取液體在某段時(shí)間內(nèi)的流量M的過程如下:從t0至tl時(shí)間內(nèi)，每隔時(shí)間T’測量一次出液口處的液體壓力P，由流量與流速的數(shù)值積分的梯形公式
權(quán)利要求
1.一種液體微流量檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 51.找出存儲(chǔ)容器出液口處液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V(P); 52.對上述函數(shù)關(guān)系式V(P)進(jìn)行積分求取液體在某段時(shí)間內(nèi)的流量M。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體微流量檢測方法，其特征在于，上述步驟SI中的函數(shù)關(guān)系式V (P)通過如下步驟獲得: S1.1采樣出液口附近在不同液面高度時(shí)的液體壓力，并測量在各壓力值采樣時(shí)的一個(gè)時(shí)間段T內(nèi)的液體累計(jì)流量M1，從而計(jì)算對應(yīng)采樣壓力值下的液體流速V為M1/T，建立各采樣液體壓力流速的數(shù)據(jù)組； S1.2根據(jù)步驟SI中建立的液體壓力流速數(shù)據(jù)組，假設(shè)逼近函數(shù)的階次，通過最小二乘法計(jì)算對應(yīng)于上述階次的逼近函數(shù)的系數(shù)，從而得到液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V(P)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體微流量檢測方法，其特征在于，還包括如下步驟:根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系式V (P)和液體壓力流速數(shù)據(jù)組判斷所選階次的逼近函數(shù)是否滿足系統(tǒng)精度要求，如不滿足，則提高逼近函數(shù)的階次，重新計(jì)算液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V (P)，直到該階次的函數(shù)關(guān)系式V (P)滿足系統(tǒng)精度要求為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體微流量檢測方法，其特征在于，步驟S1.1中采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(jù)權(quán)利要求4所述的液體微流量檢測方法，其特征在于，步驟S1.1中采樣的液體壓力值的個(gè)數(shù)大于所述逼近函數(shù)的階次。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體微流量檢測方法，其特征在于，步驟S2中，對函數(shù)關(guān)系式V (P)進(jìn)行積分，求取液體 在某段時(shí)間內(nèi)的流量M的過程如下: 從tO至tl時(shí)間內(nèi)，每隔時(shí)間T’測量一次出液口處的液體壓力P，由流量與流速的數(shù)值積分的梯形公式.^去藝丨丨汽^丨+叩狀+舊識(shí) 求取液體在tO至tl時(shí)間內(nèi)的流量M，二 / CitO和tl為兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，且tO〈tl，T’為積分時(shí)間步長，V[P(kT’)]表示液體流速，kO時(shí)，對應(yīng)to時(shí)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(chǔ)容器出液口處液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V(P)；S1.1采樣出液口附近在不同液面高度時(shí)的液體壓力，并測量在各壓力值采樣時(shí)的一個(gè)時(shí)間段T內(nèi)的液體累計(jì)流量M1，從而計(jì)算對應(yīng)采樣壓力值下的液體流速V為M1/T，建立各采樣液體壓力-流速的數(shù)據(jù)組；S1.2根據(jù)步驟S1中建立的液體壓力-流速數(shù)據(jù)組，假設(shè)逼近函數(shù)的階次，通過最小二乘法計(jì)算對應(yīng)于上述階次的逼近函數(shù)的系數(shù)，從而得到液體壓力P與流速V的函數(shù)關(guān)系式V(P)；S2.對函數(shù)關(guān)系式V(P)進(jìn)行積分求取液體在某段時(shí)間內(nèi)的流量M。本發(fā)明得到出液口處液體壓力與流速之間的函數(shù)關(guān)系式后，僅需監(jiān)測出液口處的壓力即可監(jiān)測液體在某段時(shí)間內(nèi)的總流量，可應(yīng)用于流速在800L/h以下的液體流量的測量。
文檔編號(hào)G01F1/34GK103148899SQ201310044249
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者楊振野, 肖良寶, 胡軍, 劉小林, 姚濟(jì)明 申請人:中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院, 廣東技術(shù)師范學(xué)院