液位测量方法技术

本发明专利技术涉及一种液位测量方法，利用液位测量装置测量容器内液位，所述液位测量装置包括壳体，位于壳体内液位模块和位姿模块，以及控制模块，包括以下步骤：利用液位模块测量得到所述壳体距离液面的垂直高度h；利用位姿模块测量得到容器与水平面夹角α；利用控制模块并根据L、h和α计算出实际液位高度H。通过液位模块和位姿模块以及控制模块，对容器的液位高度和倾角进行算法处理，从而得到容器液位，该液位测量装置可以安装于容器底部任意位置，而且容器处于任意倾角时都准确计算出实际液位高度，准确性高、安装方便，而且方便计算机编程自动测量。

【技术实现步骤摘要】
液位测量方法
本专利技术属于测试测量领域，具体涉及一种液位测量方法。
技术介绍
在工程机械、石油加工、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域，通常需要对容器内部液体进行液位检测。例如，随着国家的快速发展，高铁、房地产、大型工程的建设均离不开大量的工程机械设备，工程机械工作环境恶劣，任务重，需求能源大，所以对工程机械的油耗测量具有现实意义。以工程机械的液位测量为例，现有的液位测量主要包括三种，分别为：1)通过在油箱中加装浮标式传感器，通过测量油箱内液位的变化来测算油耗。这种方式由于油浮子无法上浮到油箱的顶部，也无法下沉到油箱的底部，造成测量的盲区，其次在车辆上坡下坡时造成油箱液位测量的偏差。2)通过ECU读取喷油泵喷油量来测算实际油耗量。这种方式需要发动机厂商开放ECU数据，在工程机械设备上基本没有厂商开放ECU数据。ECU测量法并不是实际测量喷油嘴实际流过的燃油量，而是测量喷油嘴针阀打开的时间，所以当喷油嘴上有积碳和金属锰沉淀时，计算相同喷油嘴针阀打开的时间值而计算的喷油量就减少，导致这种方法的测量不准确。3)通过在油路上加装流量传感器来监测油路中的油流量来测算实际油耗。这种方法测量油耗比较准确，但是成本高，同时需要对油路进行改造，对已经出厂的工程机械进行加装会造成一定的麻烦，在某些极端情况下，流量计不工作时可能会造成供油不畅。综上所述，现有液位测量方法存在准确性交差、安装不方便等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液位测量方法。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种液位测量方法，利用液位测量装置测量容器内液位，所述液位测量装置包括壳体，位于壳体内液位模块和位姿模块，以及控制模块，包括以下步骤：利用液位模块测量得到所述壳体距离液面的垂直高度h；利用位姿模块测量得到容器与水平面夹角α；利用控制模块并根据L、h和α计算出实际液位高度H。优选的，利用控制模块并根据L、h和α计算出实际液位高度H，包括以下步骤：对h进行角度补偿，得到h的角度补偿值h1，h1＝h/sinα；对h进行中心点偏移补偿，得到h的中心点偏移补偿值h2，h2＝L/tanα；设置阈值n，并计算得到差值m，以及根据n和m之间的大小关系，确定H与h1和h2之间的计算关系。优选的，设置阈值n，并计算得到差值m，以及根据n和m之间的大小关系，确定H与h1和h2之间的计算关系：设置阈值n，并计算得到差值m，m＝h-h’，h’为α＝90°时液位模块的值；如果m>＝n，那么H＝h1-h2，如果m<＝-n，那么H＝h1+h2，如果-n<m<n，那么H＝h。优选的，所述液位模块为压力传感器，所述位姿模块为加速度传感器、角度传感器、悬垂尺或陀螺仪。优选的，所述液位测量装置还包括与所述控制模块连接的发射模块，所述液位测量方法还包括：利用所述发射模块把计算得到的液位高度传输到数据传输终端。优选的，所述液位测量装置还包括位于所述壳体中或者所述壳体外部的电源模块，所述液位测量方法还包括：利用所述电源模块为所述控制模块和所述发射模块供电。优选的，所述容器为油箱，所述液位测量方法还包括：将所述油箱的放油口通过导管引到液位模块的接口上。优选的，所述液位测量方法还包括：将所述液位测量装置安装于容器内部并且安装于容器底部任意位置，或者安装在容器外部的任意位置。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：上述技术方案中所提供的一种液位测量方法，通过液位模块和位姿模块以及控制模块，对容器的液位高度和倾角进行算法处理，从而得到容器液位，该液位测量装置可以安装于容器底部任意位置，而且容器处于任意倾角时都准确计算出实际液位高度，准确性高、安装方便，而且方便计算机编程自动测量。附图说明图1为本专利技术实施例提供的液位测量方法所采用的液位测量装置的安装示意图；图2为本专利技术实施例提供的液位测量方法所采用的液位测量装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的液位测量方法的原理示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本专利技术进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。本实施例提供了一种液位测量方法，利用液位测量装置10测量容器20内液位，如图1至3所示，液位测量装置10包括壳体1，以及位于所述壳体1内的液位模块2、位姿模块3、控制模块4和发射模块5。当然，作为另一实施例，控制模块4和发射模块5也可位于壳体1的外部，同理所述电源模块6位于所述壳体1中或者所述壳体1外部。壳体1与容器20底部中心点距离为L。液位模块2用于测量得到所述壳体1距离液面的垂直高度h。位姿模块3用于测量得到容器20与水平面之间的夹角α。优选的，所述液位模块2为压力传感器，利用压力公式计算出h。优选的，所述位姿模块3为加速度传感器、角度传感器、悬垂尺或陀螺仪。本实施例提供的液位测量方法包括以下步骤：利用液位模块2测量得到所述壳体1距离液面的垂直高度h；利用位姿模块3测量得到容器20与水平面夹角α；对h进行角度补偿，得到h的角度补偿值h1，h1＝h/sinα；对h进行中心点偏移补偿，得到h的中心点偏移补偿值h2，h2＝L/tanα；设置阈值n，并计算得到差值m，m＝h-h’，h’为α＝90°时液位模块的值；如果m>＝n，那么H＝h1-h2，如果m<＝-n，那么H＝h1+h2，如果-n<m<n，那么H＝h。以挖机为例，例如本实施例提供的液位测量装置10获得实际液位高度的过程如下：(1)控制模块4按照一定频率采集液位模块2(本实施采用压力传感器)的数值h＝500mm、位姿模块3(本实施采用加速度传感器)的数值(x＝2、y＝1、z＝8.6)，压力传感器安装于容器20(本实施例为油箱)底部任意位置，距离油箱中心点为L＝200mm，压力传感器和加速度传感器位于壳体内(固定于同一个电路板上)；(2)对步骤一中得到的加速度传感器数值(x＝2、y＝1、z＝8.6)进行计算得到油箱与水平面夹角α＝80°，说明此时设备与地平面有夹角，设备处于倾斜状态；(3)对步骤一中得到的压力传感器数值h进行角度补偿，得到h1＝h/sinα＝507.6，由于设备的倾斜导致油箱底部的压力传感器采集的数值有了偏差，所以通过这步运算可以把这个角度偏差补偿掉；(4)对步骤一得到的压力传感器数值h进行距离中心点偏移补偿，得到h2＝L/tanα＝35.3，由于压力传感器安装于任意位置，如果油箱有了倾角，会导致压力传感器采集得到的数值有偏差，通过这步运算可以把距离中心点偏移补偿掉。(5)根据步骤二中计算的角度α＝90°时，记录此时的压力传感器数值数值h’＝543；(6)计算控制器采集的当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液位测量方法，其特征在于，利用液位测量装置(10)测量容器(20)内液位，所述液位测量装置(10)包括壳体(1)，位于壳体(1)内液位模块(2)和位姿模块(3)，以及控制模块(4)，包括以下步骤：/n利用液位模块(2)测量得到所述壳体(1)距离液面的垂直高度h；/n利用位姿模块(3)测量得到容器(20)与水平面夹角α；/n利用控制模块(4)并根据L、h和α计算出实际液位高度H。/n

【技术特征摘要】
1.一种液位测量方法，其特征在于，利用液位测量装置(10)测量容器(20)内液位，所述液位测量装置(10)包括壳体(1)，位于壳体(1)内液位模块(2)和位姿模块(3)，以及控制模块(4)，包括以下步骤：
利用液位模块(2)测量得到所述壳体(1)距离液面的垂直高度h；
利用位姿模块(3)测量得到容器(20)与水平面夹角α；
利用控制模块(4)并根据L、h和α计算出实际液位高度H。


2.根据权利要求1所述的液位测量方法，其特征在于，利用控制模块(4)并根据L、h和α计算出实际液位高度H，包括以下步骤：
对h进行角度补偿，得到h的角度补偿值h1，h1＝h/sinα；
对h进行中心点偏移补偿，得到h的中心点偏移补偿值h2，h2＝L/tanα；
设置阈值n，并计算得到差值m，以及根据n和m之间的大小关系，确定H与h1和h2之间的计算关系。


3.根据权利要求2所述的液位测量方法，其特征在于，设置阈值n，并计算得到差值m，以及根据n和m之间的大小关系，确定H与h1和h2之间的计算关系：
设置阈值n，并计算得到差值m，m＝h-h’，h’为α＝90°时液位模块的值；
如果m>＝n，那么H＝h1-h2，如果m<＝-n，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙威，
申请(专利权)人：浙江聚励云机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33