[发明专利]基于应变、温度传感器的非接触压力测量方法及系统

说明书

本发明涉及一种非接触压力测量方法，尤其涉及一种基于应变、温度传感器的非接触压力测量方法及系统，减少整个压力回路的压力泄露风险点，采用非接触测量即在通过不与传压介质接触的方式测量由于压力引起的应变变化，再进行温度修正即可间接获得压力数据，在管路或容器的材质和性能均匀的基础上(一般都为曲面)，其内部压力变化与感压壁的应变及温度成相应的比例(已经进行了相关的验证试验)，通过对感压壁应变及温度的测量实现对管路或容器内部压力的测量，实现非接触式压力测量的目的。该方法可减少压力回路的风险点，提高高压管路设备的可靠性，通用性、推广性高。

技术领域

本发明涉及一种非接触压力测量方法，尤其涉及一种基于应变、温度传感器的非接触压力测量方法及系统，通过测量与高压压力容器连接的压力管路内的压力值得到高压压力容器内的压力值，通过管路测量而不是直接对高压压力容器的测量使得该方法的通用性、推广性更高。

背景技术

随着高精密加工和高精度测量技术的迅速发展，在科研生产中对压力测量的要求也越来越高。

传统压力测量普遍使用在待测部位接入压力测量仪表实现，但是针对某些领域，尤其在高压压力测量领域，整个压力回路中增加一个接触式压力测点，就会给整个压力回路引入一个泄漏风险点。在航空航天、精密测量/监测等高风险领域这类问题显得尤为突出；同时在该类领域中，对测量设备小型化、微型化的需求也与日俱增，但是传统方法因引入与传压介质接触式的压力仪表，增加了额外的泄漏风险很难满足该需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于应变传感器的管道压力测量方法及系统，以减少整个压力回路的压力泄露风险点，同时满足测量设备小型化、微型化的需求。

本发明采用非接触测量即在通过不与传压介质接触的方式测量由于压力引起的应变变化，再进行温度修正即可间接获得压力数据，在管路或容器的材质和性能均匀的基础上(一般都为曲面)，其内部压力变化与感压壁的应变及温度成相应的比例(已经进行了相关的验证试验)，通过对感压壁应变及温度的测量实现对管路或容器内部压力的测量，实现非接触式压力测量的目的。

本发明的技术方案是提供一种基于应变、温度传感器测量的非接触压力测量方法，其特殊之处在于，包括压力标定过程与压力测量过程：

所述压力标定过程为：

①对标定管道上不同测点位置，分别测量多组温度、压力和应变值，代入拟合公式1，分别得到每个测点位置处f_1n(ε)与f_2n(T)函数对应的函数系数K_1n与K_2n值，n为测点位置序号；其中拟合公式1为：

P＝f₁(ε)+f₂(T)；

其中P为压力，ε为应变，T为温度，f₁(ε)为压力与应力的函数关系；f₂(T)为压力与温度的函数关系；所述拟合公式1通过验证试验获得，所述标定管道为验证试验中获得的具有确定测点位置及在各测点位置处粘接确定的压力和/或温度传感器的管道；

②在测量系统的解调器模块中，写入各测点位置的具体拟合公式：

P_n＝f_1n(ε)+f_2n(T)

其中f_1n(ε)为第n个测点位置处，压力与应力的具体函数关系；f_2n(T)为第n个测点位置处，压力与温度的具体函数关系；

所述压力测量过程为：

①将上述标定管道与高压压力容器连接，通过应变传感器和温度传感器采集测量区域内各测点位置当前应变值和温度值；