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[参考译文] EVM430-FR6043:具有不同 SOS 的液体之间的 USS 校准

Guru**** 2489685 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1553027/evm430-fr6043-uss-calibration-between-fluids-with-different-sos

器件型号:EVM430-FR6043


工具/软件:

  mm² 开发了一个传感器、用于测量大约 0.1 至 10.0lpm 之间液体的流量、在 室温周围变化的温度下、圆形截面约为 71 μ m。 我们已经确定了如何针对特定场景对其进行校准、例如  室温下的水。 问题是、我们并不一定事先知道将在现场测量哪些流体。

一般问题是:是否可以在工厂进行校准、建立某些 传感器稳定特性(例如已知条件下的 ToF)、然后使用观察到的这些既定特性与当前观察到的值之间的任何变化在现场“校正“、以报告 当前流体的准确流速? 具体来说:

  • 建立的参数应该是什么?
  • 纠正方法应该是什么?
  • 是否应该在 USSConfig 中更改任何参数、或者是否可以在 USS 流速输出的下游进行校正?
  • 应如何 考虑非流体 ToF(即流体变化方面的不变)? 我们的约占总 ToF 的 17%。

我们考虑并测试了许多方法/公式、但没有一种方法能可靠地得出预期的结果。

获得额外积分、即什么单位  USS_VOLUME_SCALE_FACTOR 在中、以及如何使用已知的传感器物理特性和几何形状来建立 sane 值? 虽然我们确实在校准期间建立了一个可以产生良好测量结果的值、但单位看起来是任意的。

提前感谢。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、

    EMM、我不完全了解您的应用。 为什么可以在现场更改液体类型?  

    在我看来、如果您想测量不同类型的液体、则需要在工厂校准所有这些液体。  

    的单位  USS_VOLUME_SCALE_FACTOR  取决于如何获得该值。 如果您从下面的公式获取它、  

    VFR =仪表常数* dToF /(absTOF_UPS * absTOF_DNS)。

    VFR 从参考表获得、ToF 结果从 USS 库获得。 那么、仪表常数单位遵循您在此处使用的 VFR 单位。

    此致、

    现金好

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    感谢您的答复。

    我们可以在现场看到一系列的声速。 这对于我们来说是一项重要的设计限制、即我们无需 更换功能完美的传感器或就地重新校准传感器即可在现场支持不同的液体。 对于我们来说、对于每种类型的流体(我们甚至不知道传感器何时发运)、管理不同 SKU 和硬件的产品组合也不是特别实用的。 这也是一个预期的用例、液体会随着温度和声速的变化而变化。  

    对于校准、我们从一个平均值开始  USS_VOLUME_SCALE_FACTOR  (670,000) 并通过比较来调整每个传感器  USS_VlumeFlowRate Algorithms_Results 中导出  USS_runAlgorithms 与我们的参考表(科里奥利)的流速之比。 例如、如果 USS 观察到 3.9 LPM、而科里奥利观察到 4.0、则我们调整为 670,000 *(4.0 / 3.9)= 687,179。 我们当前未使用多个校准点。

    关于其他问题,考虑到物理,似乎可以用代数方法来创建一个考虑新声速的乘法校正因子,特别是  

    其中  

    • ToF【总计】 是绝对 ToF(完整路径)的平均值(包括上下)
    • ToF [固态 ]是非流体 ToF(传感器安装座,管壁)
    • 校准 指示在校准时看到的值
    • 余弦值 指示在测量时看到的值

    如果我们知道特定 SOS 的仪表常数、如果 SOS 发生变化、那么相应地调整报告的速度(以及后续的 VFR)似乎是一个相当简单的练习。 鉴于传感器及其算法基于飞行时间和算术导数(例如差异)运行、此类补偿似乎应该起作用。  这个逻辑中的缺陷在哪里? 经验结果表明存在一个问题。

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    您尝试达到哪种精度? 这是查询的关键输入。

    获得声速的唯一真正方法是用已知距离测量声速。 遗憾的是、热膨胀/收缩会导致这个先前“已知“的维度(以及横截面积)随温度变化。 如果机械设计不是很刚性、压力也会影响这些因素。 不仅如此、您是否需要对多个点进行线性化/校准、或者单个仪表常数是否足够? 如果需要进行线性化、另一个需要考虑的问题是、不同粘度的液体在同一 VFR 下通过仪表体的反应会不同。

    TI 解决方案(和支持结构)适用于水或可对其进行表征和校正的单种流体。 一旦您需要基于流体实施多个校正曲线、或者进入深层流体动力学问题、您就必须 对计算实施自己的增强。

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    感谢您的答复。

    启动时间为 2%。 在实际部署场景中、SOS 引起的变化>>比温度引起的变化要大。 是相对稳定的。

    似乎我缺少了一些基本的物理或 USS 库,因为考虑 SOS 变化(假设固定几何作为一个接近)应该是简单的... 但事实并非如此。

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    同意 Seth 的意见。  

    即使在水表上、通常也需要多点校准。 为了更好地了解 USS 库、我建议您查看本应用手册。  https://www.ti.com/lit/pdf/slaaes9