專利名稱：一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傳感器標定系統(tǒng)，屬于傳感器技術領域。
背景技術：
在路面檢測系統(tǒng)的制作過程中，傳感器的標定是一個很重要的過程，這個過程會對最后制成的路面檢測系統(tǒng)的準確度起著很大的影響。目前市場上的路面檢測系統(tǒng)的標定過程都是依靠人工操作完成。如果標定過程依靠人工來完成，那么整個過程會耗時很長，而且操作也很繁瑣，結果也容易引入人為誤差；另外依靠人工來實現(xiàn)高溫和低溫標定，必須打開恒溫箱，這樣會造成溫度不恒定的影響。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:提供一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)及方法，應用該系統(tǒng)可以消除標定過程中人為操作造成的誤差，并簡化操作人員的復雜的標定操作，解決不方便在恒溫箱中進行高溫和低溫實驗的問題。技術方案:一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)，包括水槽、水量流入控制模塊、水量流出控制模塊、差壓變送器、控制電路板，以及連接所述控制電路板的上位機系統(tǒng)；其中:所述水槽包括位于水槽底部的第一接口、第二接口以及連接待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的第一、第二傳感器接口 ；所述水量流入控制模塊包括通過水管依次連接的第一增壓泵、第一流量計、第一電磁閥，所述第一電磁閥的另一端連接到水槽，所述第一增壓泵的另一端連接外接水源；所述第一增壓泵、第一電磁閥的控制端`，以及第一流量計的信號輸出端分別連接到所述控制電路板；所述水量流出控制模塊包括通過水管依次連接的第二增壓泵、第二流量計、第二電磁閥，所述第二增壓泵的另一端連接所述水槽的第二接口 ；所述第二增壓泵、第二電磁閥的控制端，以及第二流量計的信號輸出端分別連接到所述控制電路板；所述差壓變送器連接所述水槽的第一接口，所述差壓變送器的信號輸出端連接所述上位機系統(tǒng)；所述上位機系統(tǒng)用于設定待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的標定值，接收待標定路面檢測系統(tǒng)傳感器的標定數(shù)據(jù)并進行處理后，輸出信號到所述控制電路板后控制所述第一增壓泵、第二增壓泵、第一電磁閥、二電磁閥的工作。一種基于上述用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)的標定方法，包括如下步驟: 步驟I)，通過上位機系統(tǒng)設定要標定的值，通過差壓變送器檢測水槽水量，上位機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理后輸出信號使第一電磁閥、第一增壓泵或第二電磁閥、第二增壓泵開始工作；
步驟2)，通過流量計反饋流入水槽或流出水槽的水量值到所述控制電路板，控制
第一電磁閥、第一增壓泵或第二電磁閥、第二增壓泵停止工作；步驟3)，通過差壓變送器檢測水槽水量后，上位機系統(tǒng)將水槽水量與標定值做差值比較，若差值大于誤差值，重復上述步驟；若差值小于誤差值，上位機軟件系統(tǒng)發(fā)送命令讀取待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的相位值和幅度值，最后將標定點、相位值、幅度值寫入保存文件。有益效果:一、操作人員只需要在上位機系統(tǒng)軟件界面中輸入數(shù)據(jù)，水量的控制和測量操作能夠依靠本系統(tǒng)自動完成；二、依靠設備完成的標定結果可以減少人工操作影響；三、本系統(tǒng)裝置可以放入恒溫箱中，標定過程中系統(tǒng)裝置能夠在不打開恒溫箱的情況下自動完成加水和放水。本發(fā)明能實現(xiàn)了多臺路面檢測系統(tǒng)的水膜厚度自動化標定，簡化標定過程而且使標定結果更加準確。
圖1是一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)結構示意圖；圖2是水槽的俯視結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。如圖1所述，一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)，包括水槽108、水量流入控制模塊、水量流出控制模塊、差壓變送器107、控制電路板105，以及通過串口連接控制電路板105的上位機系統(tǒng)106。其中:
如圖2所示，水槽108包括位于水槽底部的第一接口 201、第二接口 202以及連接待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的第一接口 203、第二接口 204。水量流入控制模塊包括依次通過水管連接的第一增壓泵109、第一流量計102、第一電磁閥101，第一電磁閥101的另一端固定在水槽108上方，第一增壓泵的另一端連接外接水源。第一增壓泵109、第一電磁閥101的控制端，以及第一流量計102的信號輸出端分別連接到控制電路板105。水量流出控制模塊包括依次通過水管連接的第二增壓泵110、第二流量計104、第二電磁閥103，第二增壓泵110的另一端連接水槽108的第二接口 202。第二增壓泵110、第二電磁閥103的控制端，以及第二流量計104的信號輸出端分別連接到控制電路板105。差壓變送器107連接水槽108的第一接口 201，用于測量水槽中液體的厚度，將測量的數(shù)據(jù)結果通過串口發(fā)送給上位機系統(tǒng)106。其中，流量計為LWGY型渦輪流量傳感器，正常工作輸出脈沖信號。差壓變送器為定制的PPM-T3051智能差壓變送器，測量水膜的厚度范圍為O-lOmm，準確度為0.5%FS，能夠準確測量出水槽中水的厚度。操作人員將要標定點的值輸入到上位機系統(tǒng)106 ;上位機系統(tǒng)106發(fā)送命令讀取差壓變送器107的值，然后上位機系統(tǒng)106自動算水槽所需水的體積或是水槽中多余水的體積，并把相應的命令發(fā)給控制電路板105。控制電路板105根據(jù)接收到的命令來控制第一電磁閥101或第二電磁閥103的打開，并開始接收第一流量計102或第二流量計104的信號。當控制電路板105接收的流量信號達到計算值時，就立即關閉相應的電磁閥，并發(fā)送回復命令給上位機系統(tǒng)106。上位機系統(tǒng)106再次發(fā)送命令讀取差壓變送器107的值，并與標定值作差比較，若差值大于誤差值那么再次發(fā)送命令給控制電路板105，重復上述步驟，直到差值小于誤差值，使水槽108中水的厚度接近輸入標定值的厚度。此時，上位機系統(tǒng)106發(fā)送命令讀取待標定路面檢測傳感器液面感應的相位值和幅度值，然后將標定值、相位值、幅度值寫入保存文件，最后再寫入路面檢測傳感器的程序中。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的 保護范圍。
權利要求
1.一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)，其特征在于:包括水槽、水量流入控制模塊、水量流出控制模塊、差壓變送器、控制電路板，以及連接所述控制電路板的上位機系統(tǒng)；其中: 所述水槽包括位于水槽底部的第一接口、第二接口以及連接待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的第一、第二傳感器接口 ； 所述水量流入控制模塊包括通過水管依次連接的第一增壓泵、第一流量計、第一電磁閥，所述第一電磁閥的另一端連接到水槽，所述第一增壓泵的另一端連接外接水源；所述第一增壓泵、第二增壓泵的控制端，以及第一流量計的信號輸出端分別連接到所述控制電路板； 所述水量流出控制模塊包括通過水管依次連接的第二增壓泵、第二流量計、第二電磁閥，所述第二增壓泵的另一端連接所述水槽的第二接口 ；所述第二增壓泵、第二電磁閥的控制端，以及第二流量計的信號輸出端分別連接到所述控制電路板； 所述差壓變送器連接所述水槽的第一接口，所述差壓變送器的信號輸出端連接所述上位機系統(tǒng)； 所述上位機系統(tǒng)用于設定待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的標定值，接收待標定路面檢測系統(tǒng)傳感器的標定數(shù)據(jù)并進行處理后，輸出信號到所述控制電路板后控制所述第一增壓泵、第二增壓泵、第一電磁閥、第二電磁閥的工作。
2.一種基于上述用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)的標定方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1)，通過上位機系統(tǒng)設定要標定的值，通過差壓變送器檢測水槽水量，上位機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理后輸出 信號使第一電磁閥、第一增壓泵或第二電磁閥、第二增壓泵開始工作； 步驟2)，通過流量計反饋流入水槽或流出水槽的水量值到所述控制電路板，控制第一電磁閥、第一增壓泵或第二電磁閥、第二增壓泵停止工作； 步驟3)，通過差壓變送器檢測水槽水量后，上位機系統(tǒng)將水槽水量與標定值做差值比較，若差值大于誤差值，重復上述步驟；若差值小于誤差值，上位機軟件系統(tǒng)發(fā)送命令讀取待標定路面狀態(tài)檢測傳感器的相位值和幅度值，最后將標定點、相位值、幅度值寫入保存文件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括水槽，用于安裝待標定路面狀態(tài)檢測傳感器和連接其它裝置；差壓變送器，用于驗證水槽中液體的厚度；兩個流量計，用于計量流入和流出水槽中液體的體積；兩個電磁閥，用于控制管道中液體的流通和關斷；兩個增壓泵，用于給管道中的液體增壓；控制電路板，用于驅(qū)動電磁閥，以及與上位機系統(tǒng)進行通信；上位機系統(tǒng)，用于人機交互，接收差壓變送器和待標定傳感器的數(shù)據(jù)，并發(fā)送指令給控制電路板。本發(fā)明的路面狀態(tài)檢測傳感器水膜厚度的標定系統(tǒng)具有良好精度和穩(wěn)定性，提高標定過程效率和標定結果的準確度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)路面狀態(tài)檢測傳感器從依靠人工標定到自動化標定的轉(zhuǎn)變。
文檔編號G01B13/06GK103234489SQ20131012952
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權日2013年4月15日
發(fā)明者殷剛毅, 韓磊, 鞠勇, 黃慶安 申請人:東南大學