[发明专利]具备边缘计算功能的电容型压力变送器诊断装置及其工作方法

权利要求书

1.一种具备边缘计算功能的电容型压力变送器诊断装置的工作方法，其特征在于，所述具备边缘计算功能的电容型压力变送器诊断装置包括：

承载底座(2)，所述承载底座(2)顶端固定连接有打压泵(1)，所述打压泵(1)一侧设置有供电组件(4)，所述打压泵(1)正面固定连接有诊断通道(5)，所述诊断通道(5)中部固定安装有三通管道(8)，所述三通管道(8)顶端固定安装有变送器本体(7)，所述承载底座(2)顶端固定安装有工控机(3)，所述工控机(3)一侧设置有数据采集组件(6)；

诊断通道(5)，所述诊断通道(5)固定连接在打压泵(1)的正面，所述诊断通道(5)包括固定法兰盘(51)，所述固定法兰盘(51)的正面固定连接有第一连接管(52)，所述第一连接管(52)的顶端固定安装有第一压力计(53)，所述第一连接管(52)的外部套接有两个第一支撑座(54)，所述第一连接管(52)的正面设置有第二连接管(57)，所述第二连接管(57)顶端固定安装有第二压力计(56)，所述第二连接管(57)外壁套接有两个第二支撑座(55)，所述第二连接管(57)的一端固定安装有泄压阀(58)；

所述打压泵(1)包括泵体(11)，所述泵体(11)底端固定连接有固定安装板(12)，所述固定安装板(12)的底端设置有减震连接板(13)，所述泵体(11)的正面固定安装有进气管道(15)，所述进气管道(15)的中部固定安装有单向阀(14)，所述进气管道(15)远离泵体(11)的一端固定连接有连接法兰盘(16)；

所述诊断通道(5)通过固定法兰盘(51)与连接法兰盘(16)固定连接，所述三通管道(8)的一端与第一连接管(52)固定连接，所述三通管道(8)的另一端与第二连接管(57)固定连接，所述第一连接管(52)和第二连接管(57)相互靠近的一端均固定连接有安装法兰盘；所述第一支撑座(54)包括支撑杆，所述支撑杆底端固定连接有连接底板，所述连接底板固定安装在承载底座(2)的顶端，所述支撑杆顶端一体铸造成型有安装套筒，所述第一连接管(52)套接在安装套筒内部，两个所述第一支撑座(54)设置在第一压力计(53)的两侧，所述第一支撑座(54)和第二支撑座(55)结构相同且尺寸相同；所述第一压力计(53)的底端插接有密封安装座，所述密封安装座焊接在第一连接管(52)的顶端，所述第一压力计(53)贯穿第一连接管(52)的管壁并延伸至第一连接管(52)内部，所述第一压力计(53)和第二压力计(56)的结构相同且尺寸相同；

该装置的工作方法包括：

S1，启动工控机，通过诊断通道对变送器本体进行测试，通过第一压力计和第二压力计同步诊断通道内部压力，并进行检测；

S2，通过打压泵对诊断通道进行增压，同时通过单向阀对诊断通道的内部进行保压，提高诊断通道气密性；

当打压泵对诊断通道增压过程中，工控机通过对打压泵通电，单向阀根据PID控制信号，对诊断通道进行空气加压；在加压过程中调取工控机的控制校正系数M_i；根据时间进度调整PID控制信号，从而对单向阀开度进行调整；

获取第t-1时间阶段单向阀PID控制信号输出值U(t-1)和设定控制阈值η，根据相应时间阶段的控制校正系数M_i计算输出值公式：中控制开关系数β置为1，计算出第t-1时间阶段输出值U(t-1)，并且计算出第t-1时间阶段控制偏差x(t-1)和第t时间阶段控制偏差x(t)之间的差值ΔN＝|x(t)-x(t-1)|，以及第t-1时间阶段输出值U(t-1)与设定控制阈值η之间的差值ΔQ＝|x(t-1)-η|；T为时间阈值，μ为时间调节系数，下标i为相应时间节点的累加值，i为正整数；

当第t时间阶段时，判断ΔN的数值范围，当ΔN≥1时判断△Q≥|ΔN|是否成立，如果成立，则△N数值不变，如果不成立，则将△Q赋值△N，形成△N＝△Q；当ΔN≥1时判断|ΔN|≥△Q是否成立，如果成立，则△N数值不变，如果不成立，则将△Q赋值△N，形成△N＝△Q；

其中校正系数M_i计算为：

其中，S为正整数，下标y为单向阀信号的强度，k为类别总数，w_y(k)为单向阀信号的强度y在k种类别中产生的执行信号的概率，Z为信号影响权重，用于单向阀形成的k种类别压力信号E(k)计算的指数函数，V为压力数据响应值，W为衡量信号影响权重Z的影响因子；

S3，利用减震连接板对打压泵的工作进行减震，降低打压泵在工作产生的震动对变送器本体以及第一压力计、第二压力计的影响。