基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准装置及方法

本发明属于传感器原位校准及温度补偿，具体涉及一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准装置及方法。

背景技术：

1、装备动力系统对各种工作条件(如柴油机滑油温度、冷却水温度等)具有一定要求，同时为了保障安全运行和正常工作，需要对其工作状态(如柴油机滑油温度、缸内爆炸压力等)进行监控，为此安装了数量众多的传感器。这些传感器是否正常工作，直接影响动力系统乃至整个武器装备的安全。

2、柔性温度传感器具有热动态响应时间短、测温位置准确、易于集成、安装空间要求小、附着性强等优势，可直接将薄膜材料布置在热端部件表面进行实时温度测量等诸多优点，在装备动力系统的温度检测中有很好的应用前景。

3、温度量值的准确性则是动力系统状态精准监测和控制的前提，柔性温度传感器在动力系统中处于高温、高噪音、高振动、等强干扰条件下，容易损坏老化，导致温度测量的不准确。因此，有必要对装备动力系统中柔性温度传感器进行周期性校准，确保温度量值的准确性。

4、传统的离线检测方法，即将被测传感器从仪器上拆卸下来，送往实验室或检定机构使用专门的仪器设备进行离线检测，以判断其功能是否正常，参数是否正确。然而在实验室标准环境条件中检定合格的被检仪表，带到实际使用现场后可能会出现指示数据出现偏离的情况。

技术实现思路

1、本发明针对上述离线温度校准的不足，提供了基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准装置及方法。

2、为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准方法，包括：

4、采集振动参数、第一标准温度传感器的温度值和第一待校柔性温度传感器的温度值；

5、根据振动参数和温度补偿拟合算法，获取因振动而导致的温度偏差值；

6、将第一待校温度传感器的温度值和温度偏差值相结合，获得第一待校柔性温度传感器的温度修正值；

7、将第一待校柔性温度传感器的温度修正值和第一标准温度传感器的温度值进行比较，获得最终的示值误差，完成校准。

8、第二方面，本发明提供了一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准系统，包括：

9、数据采集单元，用于采集振动参数、第一标准温度传感器的温度值和第一待校柔性温度传感器的温度值；

10、温度偏差值获取单元，用于根据振动参数和温度补偿拟合算法，获取因振动而导致的温度偏差值；

11、温度修正值获取单元，用于将第一待校温度传感器的温度值和温度偏差值相结合，获得第一待校柔性温度传感器的温度修正值；

12、结果输出单元，用于将第一待校柔性温度传感器的温度修正值和第一标准温度传感器的温度值进行比较，获得最终的示值误差，完成校准。

13、第三方面，本发明提供了一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位装置，该装置集成于拉杆箱内，包括配置有所述的动力系统温度原位校准系统的工业控制计算机、数据采集器、振动传感器和第一标准温度传感器。

14、第四方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述指令时实现所述的动力系统温度原位校准方法。

15、第五方面，本发明提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被执行时实现所述的动力系统温度原位校准方法。

16、由于装备动力系统发动机工作时会产生高振动，本发明所采用的原位校准方法，在发动机表面安装振动传感器，并接入原位校准装置。通过测得其振频和振幅，根据实验室中得出的温度补偿算法，得出最终的校准温度。

17、本发明中所述柔性温度传感器温度补偿的方法，在实验室的环境下，通过使用小型激振器以提供稳定的振频和振幅，来模拟装备动力系统发动机工作时的振动情况。根据在不同的振频和振幅下的标准温度传感器输出的电压值，来建立温度补偿模型，以用于原位校准装置中。

18、本发明中所述装备动力系统发动机内部温度预测的方法，用于解决装备动力系统发动机内部温度预测难的技术问题，能够根据试验中采集到的有关输入数据通过温度动态预测模型，来预测其内部的输出温度。

技术特征：

1.基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准方法，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准方法，其特征在于：所述的温度补偿算法基于柔性温度传感器温度补偿装置实现，该装置包括激振器、导热片和加热单元；

4.根据权利要求3所述的基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准方法，其特征在于：所述激振器的一端固定在悬臂梁的自由端，另一端通过均温块与加热单元连接，所述的均温块上设置有第二标准温度传感器。

5.一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准系统，其特征在于，包括：

6.一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位装置，其特征在于，该装置集成于拉杆箱内，包括配置有权利要求5所述的动力系统温度原位校准系统的工业控制计算机、数据采集器、振动传感器和第一标准温度传感器。

7.根据权利要求6所述的一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位装置，其特征在于，还配置有温度传感器的多种接口，包括uart接口、rs485接口、rs232接口、one-wire接口和usb接口；其中uart接口、rs485接口、rs232接口、one-wire接口各一组，usb接口为三组。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可执行指令，其特征在于，所述处理器执行所述指令时实现权利要求1至4任一项所述的动力系统温度原位校准方法。

9.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令被执行时实现权利要求1至4任一项所述的动力系统温度原位校准方法。

技术总结本发明公开了一种基于柔性温度传感器的动力系统温度原位校准装置及方法。本发明的原位校准装置内置振动传感器和标准温度传感器，开始校准时取出内置振动传感器和标准温度传感器固定于装备动力系统发动机表面，与待校温度传感器一起接入原位校准装置的电气接口。通过原位校准装置中的数据采集器，将采集的待校柔性温度传感器的温度值、标准温度传感器的温度值和振动参数输入至工业控制计算机中，通过实验室中所得的温度补偿公式，完成校准。本发明提高了装置的便携性和温度校准时的校准效率和灵活性，也提高了温度传感器校准结果的可靠性和准确性。技术研发人员：胡佳成,李怡,於灿杰,蔡晋辉,王月兵,郭世旭受保护的技术使用者：中国计量大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29