本發(fā)明涉及測量領(lǐng)域，特別涉及一種基于多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
：在壓力測量領(lǐng)域，尤其是油氣田井下的壓力測量領(lǐng)域，通常采用壓阻式傳感器或者石英傳感器進(jìn)行前端壓力的采集。上述傳感器因采用半導(dǎo)體器件而具有明顯的溫度漂移現(xiàn)象，所以都需要進(jìn)行溫度漂移校正。目前對壓力傳感器的輸出特性曲線，一般都是采用最小二乘法進(jìn)行線性擬合，得到壓力的多項(xiàng)式表達(dá)式，且多項(xiàng)式的系數(shù)一般都是固定的，例如4項(xiàng)或者5項(xiàng)，然后標(biāo)定4～5組溫度，得到每一組溫度下面的壓力輸出特性曲線。對于沒有標(biāo)定到的溫度點(diǎn)，就需要采用一定的方法進(jìn)行插值。目前一般采用的都是拋物插值法，對兩個標(biāo)定的溫度點(diǎn)見的溫度和對應(yīng)的壓力應(yīng)變量進(jìn)行插值，然后計(jì)算出對應(yīng)的壓力多項(xiàng)式計(jì)算公式，用以計(jì)算此溫度下的壓力值。然而，拋物線插值法插值后產(chǎn)生的計(jì)算公式較多，所需要的計(jì)算空間和存儲空間大，計(jì)算過程需要查表獲得相對應(yīng)的溫度值，計(jì)算效率低下。此外，拋物線插值法插值得到的壓力應(yīng)變量漂移曲線不光滑不連續(xù)，插值的溫度間隔會影響壓力溫漂校正精度，不連續(xù)點(diǎn)處容易造成測量過程中的出現(xiàn)壓力非點(diǎn)，影響測量精度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有拋物插值法計(jì)算效率低和拋物插值得到的壓力應(yīng)變量漂移曲線不連續(xù)不光滑影響壓力溫漂校正精度，進(jìn)而影響測量精度的問題，提供一種基于縱橫多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種基于多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法，包括：S1，建立壓力計(jì)溫度-溫度應(yīng)變量最小二乘多項(xiàng)式擬合公式，多項(xiàng)式最高項(xiàng)次數(shù)由溫度應(yīng)變量個數(shù)決定；S2，建立壓力標(biāo)定點(diǎn)壓力應(yīng)變量-溫度最小二乘多項(xiàng)式擬合公式組，公式組包含的公式個數(shù)由壓力標(biāo)定點(diǎn)個數(shù)決定，各個公式的多項(xiàng)式最高項(xiàng)次數(shù)由溫度個數(shù)決定；S3，輸入溫度應(yīng)變量，計(jì)算當(dāng)前溫度和所述當(dāng)前溫度下各壓力標(biāo)定點(diǎn)對應(yīng)的壓力應(yīng)變量；S4，建立當(dāng)前溫度下壓力-壓力應(yīng)變量最小二乘多項(xiàng)式擬合公式；S5，輸入當(dāng)前壓力應(yīng)變量，得到壓力標(biāo)定值。進(jìn)一步地，步驟S1中多項(xiàng)式最高項(xiàng)次數(shù)為3～5次。進(jìn)一步地，所述步驟S2中壓力標(biāo)定點(diǎn)個數(shù)為5～7個。進(jìn)一步地，所述步驟S2中多項(xiàng)式最高項(xiàng)次數(shù)為3～5次。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過縱橫兩次多項(xiàng)式擬合的方法實(shí)現(xiàn)壓力計(jì)溫漂標(biāo)定，不限定標(biāo)定時的溫度組數(shù)和壓力點(diǎn)數(shù)量，該方法可以動態(tài)根據(jù)溫度組數(shù)和壓力標(biāo)定點(diǎn)個數(shù)確定壓力計(jì)溫度-溫度應(yīng)變量，壓力應(yīng)變量-溫度多項(xiàng)式擬合關(guān)系，具有更靈活的特點(diǎn)；縱橫兩次多項(xiàng)式擬合方法進(jìn)行壓力溫漂校正采用的計(jì)算公式相比拋物線插值法更少，計(jì)算效率更為高效；縱橫兩次多項(xiàng)式擬合相比拋物線插值法可有效避免溫度插值出現(xiàn)的跳變或者非點(diǎn)、敗點(diǎn)，有效提高溫漂校正精度，進(jìn)而提高壓力計(jì)測量精度。附圖說明：圖1為本發(fā)明基于多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法流程圖；圖2為0MPa時壓力應(yīng)變量-溫度拋物插值曲線和多項(xiàng)式擬合曲線對比圖；圖3為2MPa時壓力應(yīng)變量-溫度拋物插值曲線和多項(xiàng)式擬合曲線對比圖；圖4為本發(fā)明應(yīng)用基于多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法溫漂校正效果圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。一種基于多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法，如圖1所示，包括：S1，建立壓力計(jì)溫度-溫度應(yīng)變量最小二乘多項(xiàng)式擬合公式，多項(xiàng)式最高項(xiàng)次數(shù)由溫度應(yīng)變量個數(shù)決定；具體的，選用5組溫度-溫度應(yīng)變量數(shù)據(jù)求解得到最小二乘條件下的多項(xiàng)式溫度-溫度應(yīng)變量多項(xiàng)式擬合公式T＝λ(t)＝a0t5+b0t4+c0t3+d0t2+et+g(1)其中，a、b、c、d、e、g均為常數(shù)，表1中選取20℃、50℃、80℃、110℃、140℃的溫度及其對應(yīng)的溫度應(yīng)變量求解(1)中參數(shù)。S2，建立壓力標(biāo)定點(diǎn)壓力應(yīng)變量-溫度最小二乘多項(xiàng)式擬合公式組，公式組包含的公式個數(shù)由壓力標(biāo)定點(diǎn)個數(shù)決定，各個公式的多項(xiàng)式最高項(xiàng)次數(shù)由溫度個數(shù)決定；具體地，采用(1)式求得5個溫度值，通過所述5個溫度值及其對應(yīng)的壓力應(yīng)變量建立壓力應(yīng)變量-溫度多項(xiàng)式擬合關(guān)系。進(jìn)一步地，如表1所述，根據(jù)0MPa時的5組壓力應(yīng)變量-溫度數(shù)據(jù)建立0MPa時的壓力應(yīng)變量-溫度多項(xiàng)式擬合關(guān)系：σ(0,T)＝m0T5+n0T4+o0T3+p0T2+q0T+r0(2)同理，分別求解出10MPa、20MPa、30MPa、40MPa時的壓力應(yīng)變量-溫度多項(xiàng)式擬合關(guān)系：σ(10,T)＝m10T5+n10T4+o10T3+p10T2+q10T+r10(3)σ(20,T)＝m20T5+n20T4+o20T3+p20T2+q20T+r20(4)σ(30,T)＝m30T5+n30T4+o30T3+p30T2+q30T+r30(5)σ(40,T)＝m40T5+n40T4+o40T3+p40T2+q40T+r40(6)(2)～(5)即為壓力標(biāo)定點(diǎn)壓力應(yīng)變量-溫度最小二乘多項(xiàng)式擬合公式組。S3，輸入溫度應(yīng)變量，計(jì)算當(dāng)前溫度和所述當(dāng)前溫度下各壓力標(biāo)定點(diǎn)對應(yīng)的壓力應(yīng)變量；具體地，實(shí)際溫度應(yīng)變量為t0，代入(1)式得到當(dāng)前標(biāo)定溫度T0，T0代入(2)～(5)式求得當(dāng)前溫度下壓力標(biāo)定點(diǎn)壓力應(yīng)變量-溫度最小二乘多項(xiàng)式擬合公式組，得到當(dāng)前溫度T0時標(biāo)定點(diǎn)10MPa、20MPa、30MPa、40MPa對應(yīng)的壓力應(yīng)變量δ(10，T0)、δ(20，T0)、δ(30，T0)、δ(40，T0)。S4，建立當(dāng)前溫度下壓力-壓力應(yīng)變量最小二乘多項(xiàng)式擬合公式；具體地，根據(jù)所述標(biāo)定點(diǎn)10MPa、20MPa、30MPa、40MPa以及對應(yīng)的壓力應(yīng)變量δ(10，T0)、δ(20，T0)、δ(30，T0)、δ(40，T0)建立當(dāng)前溫度下壓力-壓力應(yīng)變量最小而成多項(xiàng)式擬合公式：F(δ)＝Aδ5+Bδ4+Cδ3+Dδ2+Eδ+G(7)S5，將當(dāng)前壓力應(yīng)變量δ0代入(7)，得到壓力標(biāo)定值F(δ0)。表1縱橫多項(xiàng)式擬合溫漂標(biāo)定參數(shù)表0MPa10MPa20MPa30MPa40MPa溫度應(yīng)變量20℃x00x01x02x03x04t050℃x10x11x12x13x14t180℃x20x21x22x23x24t2110℃x30x31x32x33x34t3140℃x40x41x42x43x44t4進(jìn)一步地，圖2為0MPa時壓力應(yīng)變量-溫度拋物插值曲線和多項(xiàng)式擬合曲線對比圖，圖3為2MPa時壓力應(yīng)變量-溫度拋物插值曲線和多項(xiàng)式擬合曲線對比圖。從圖2、圖3可以清楚地看到，拋物插值的曲線存在不連續(xù)的情況，在對應(yīng)的溫度處，拋物插值給出的測量值會出現(xiàn)跳變或者非點(diǎn)、敗點(diǎn)，影響測量效果?？v橫多項(xiàng)式擬合方法給出的溫漂插值數(shù)據(jù)是一直連續(xù)光滑的，給出的修正數(shù)據(jù)更平滑和準(zhǔn)確。圖4為本發(fā)明應(yīng)用基于多項(xiàng)式擬合的壓力計(jì)溫漂標(biāo)定方法溫漂校正效果圖。圖4種，坐標(biāo)軸上顯示有壓力和溫度范圍。壓力曲線分為2段，左段部分，溫度從約25℃變化到約13℃，壓力強(qiáng)度恒定為0MPa；右段部分，溫度從13℃變化到43℃，壓力強(qiáng)度恒定為5MPa。壓力強(qiáng)度差異是由于外加在活塞壓力計(jì)的壓力引起的，與溫漂算法無關(guān)。該曲線說明通過溫漂校正后，在大溫度范圍變化的情況下，壓力值穩(wěn)定性非常好，說明了此方法的溫漂校正效果的準(zhǔn)確性和高精度。當(dāng)前第1頁1 2 3