本發(fā)明涉及醫(yī)用監(jiān)護(hù)設(shè)備測試領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種流量傳感器校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

流量傳感器是肺功能儀、呼吸機(jī)等醫(yī)用監(jiān)護(hù)設(shè)備上的重要組成部件。但是由于流體成分差別、流量傳感器的設(shè)計(jì)和制造工藝等原因，流量傳感器對(duì)流體流量的測量結(jié)果通常存在一定差異。因此，為了保證醫(yī)學(xué)監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)流量傳感器的校準(zhǔn)則為至關(guān)重要。流量傳感器的傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法通常需要通過多次試驗(yàn)測量如流出系數(shù)、可膨脹性系數(shù)、直徑比等較多的數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致校準(zhǔn)參數(shù)的計(jì)算過程十分復(fù)雜，從而使得校準(zhǔn)效率低；此外，校準(zhǔn)后還存在實(shí)時(shí)測量時(shí)誤差較大的情況、一致性低的情況。

因此，需要一種校準(zhǔn)效率高、誤差小、一致性高的流量傳感器校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種流量傳感器校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，用于解決校準(zhǔn)效率低、誤差大、一致性低的問題。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種流量傳感器校準(zhǔn)方法，該包括以下步驟：

s11、采用壓差傳感器檢測多個(gè)流體流量下對(duì)應(yīng)的壓差，獲取測試量程內(nèi)的流量-壓差曲線，所述流體流量通過待校準(zhǔn)流量傳感器檢測；

s12、對(duì)測試量程進(jìn)行分段，在多個(gè)分段測試量程內(nèi)分別對(duì)流量-壓差曲線進(jìn)行擬合，得多個(gè)分段擬合曲線，確定校準(zhǔn)系數(shù)；所述分段擬合曲線為一次線性曲線或二次線性曲線。

進(jìn)一步地，所述s12包括以下步驟：

s121、預(yù)設(shè)擬合誤差閾值，對(duì)測試量程進(jìn)行初始分段，在多個(gè)分段測試量程內(nèi)分別對(duì)流量-壓差曲線進(jìn)行擬合，得多個(gè)分段擬合曲線，所述分段擬合曲線為一次線性曲線或二次線性曲線；

s122、當(dāng)分段擬合曲線上某一流量對(duì)應(yīng)的擬合誤差達(dá)到或超過擬合誤差閾值時(shí)，從該流量位置對(duì)測試量程進(jìn)行再分段，直至測試量程內(nèi)分段擬合曲線上所有流量對(duì)應(yīng)的擬合誤差小于擬合誤差閾值，確定校準(zhǔn)系數(shù)。

進(jìn)一步地，所述擬合誤差閾值為5%。

進(jìn)一步地，所述擬合誤差閾值為3%。

進(jìn)一步地，所述對(duì)測試量程進(jìn)行初始分段的方法為將測試量程平均分為n段，所述n為2至20；或，

進(jìn)一步地，所述對(duì)測試量程進(jìn)行初始分段的方法為將測試量程分為n段，所述n為2至20；流量越小時(shí)，分段長度越短。

進(jìn)一步地，所述步驟s12之后還包括以下步驟：

s13、采用校準(zhǔn)模塊將標(biāo)準(zhǔn)流體按一定流量通過流量傳感器，根據(jù)測量的流量值和實(shí)際計(jì)算的流量值計(jì)算補(bǔ)償因子；所述校準(zhǔn)模塊為能產(chǎn)生恒定體積和流量的流體發(fā)生裝置。

進(jìn)一步地，所述流量傳感器與pc校準(zhǔn)端聯(lián)接，所述校準(zhǔn)方法還包括以下步驟：

s14、通過pc校準(zhǔn)端將校準(zhǔn)系數(shù)和/或補(bǔ)償因子值寫入特性參數(shù)，校準(zhǔn)流量傳感器的初始特性化數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述pc校準(zhǔn)端與流量控制器聯(lián)接，所述流量控制器用于控制通過流量傳感器的流體流量。

本發(fā)明還提供了一種流量傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括通過電路聯(lián)接的流量傳感器、流量控制器、壓差傳感器和pc校準(zhǔn)端；所述流量控制器用于控制通過流量傳感器的流體流量，所述壓差傳感器用于檢測通過流量傳感器的流體產(chǎn)生的壓差，所述pc校準(zhǔn)端用于將校準(zhǔn)系數(shù)和/或補(bǔ)償因子值寫入特性參數(shù)，校準(zhǔn)來自初始特性化的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明流量傳感器的校準(zhǔn)方法，通過對(duì)測試量程內(nèi)的流量-壓差曲線進(jìn)行分段擬合，提高了對(duì)流量傳感器校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性；無需測量復(fù)雜的流體參數(shù)和儀器參數(shù)，提高了校準(zhǔn)效率；通過校準(zhǔn)模塊對(duì)流量傳感器進(jìn)行進(jìn)一步校準(zhǔn)，使得不同流量傳感器支架的從而誤差小，一致性高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式中流量傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)的框架圖。

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式中校準(zhǔn)模塊校準(zhǔn)的框架圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式中的流量傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)，該包括通過電路聯(lián)接的流量傳感器、流量控制器、壓差傳感器和pc校準(zhǔn)端；所述流量控制器用于控制通過流量傳感器的流體流量，所述壓差傳感器用于檢測通過流量傳感器的流體產(chǎn)生的壓差，所述pc校準(zhǔn)端用于將校準(zhǔn)系數(shù)和/或補(bǔ)償因子值寫入特性參數(shù)，校準(zhǔn)流量傳感器的初始特性化數(shù)據(jù)。

其中，本實(shí)施例校準(zhǔn)系統(tǒng)中的pc校準(zhǔn)端包括控制電路板，通過pc校準(zhǔn)端的控制電路板，可以設(shè)置流量控制器的流體流量參數(shù)。

本實(shí)施例提供的流量傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便，無需測量復(fù)雜的流量傳感器技術(shù)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)流量傳感器的校準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，如圖2所示，本實(shí)施例的流量傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)還包括校準(zhǔn)模塊，所述校準(zhǔn)模塊可以是具有一定體積的定標(biāo)筒，采用用校準(zhǔn)模塊將標(biāo)準(zhǔn)流體按一定流量通過流量傳感器，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流量傳感器進(jìn)行的進(jìn)一步校準(zhǔn)。本方案的校準(zhǔn)系統(tǒng)尤其適用于對(duì)多個(gè)流量傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，可以減小不同流量傳感器之間的個(gè)體差異。

本發(fā)明第二實(shí)施方式提供了一種流量傳感器的校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

s11、采用壓差傳感器檢測多個(gè)流體流量下對(duì)應(yīng)的壓差，獲取測試量程內(nèi)的流量-壓差曲線，所述流體流量通過待校準(zhǔn)流量傳感器檢測；

s12、對(duì)測試量程進(jìn)行分段，在多個(gè)分段測試量程內(nèi)分別對(duì)流量-壓差曲線進(jìn)行擬合，得多個(gè)分段擬合曲線，確定校準(zhǔn)系數(shù)；所述分段擬合曲線為一次線性曲線或二次線性曲線，確定分段校準(zhǔn)系數(shù)。

本實(shí)施方式通過對(duì)測試量程進(jìn)行分段，對(duì)各個(gè)分段測試量程內(nèi)的流量-壓差曲線分別進(jìn)行進(jìn)行一次線性擬合或二次現(xiàn)行擬合，與直接對(duì)測試量程內(nèi)的流量-壓差曲線直接進(jìn)行現(xiàn)行擬合的技術(shù)方案相比，擬合結(jié)果更準(zhǔn)確，從而使得對(duì)流量傳感器校準(zhǔn)的誤差更小、準(zhǔn)確性更高。

進(jìn)一步地，所述s12包括以下步驟：

s121、預(yù)設(shè)擬合誤差閾值，對(duì)測試量程進(jìn)行初始分段，在多個(gè)分段測試量程內(nèi)分別對(duì)流量-壓差曲線進(jìn)行擬合，得多個(gè)分段擬合曲線，所述分段擬合曲線為一次線性曲線或二次線性曲線；

s122、當(dāng)分段擬合曲線上某一流量對(duì)應(yīng)的擬合誤差達(dá)到或超過擬合誤差閾值時(shí)，從該流量位置對(duì)測試量程進(jìn)行再分段，直至測試量程內(nèi)分段擬合曲線上所有流量對(duì)應(yīng)的擬合誤差小于擬合誤差閾值，確定校準(zhǔn)系數(shù)。

本方案通過預(yù)先設(shè)置誤差閾值，通過軟件逐點(diǎn)檢測多個(gè)分段擬合曲線上所有流量對(duì)應(yīng)的擬合誤差，將擬合誤差值控制在預(yù)先設(shè)置的誤差閾值以下，繼而確定分段擬合曲線；本方案與未設(shè)置誤差閾值的技術(shù)方案相比，進(jìn)一步提高了曲線擬合的準(zhǔn)確性，使得對(duì)流量傳感器校準(zhǔn)的誤差更小。

進(jìn)一步的，所述誤差閾值為5%。本方案的誤差閾值范圍可以獲得較精確的流量傳感器校準(zhǔn)結(jié)果。

更進(jìn)一步的，所述誤差閾值為3%。與上一技術(shù)方案相比，本方案的校準(zhǔn)結(jié)果更準(zhǔn)確。

需要說明的是，針對(duì)對(duì)測試量程的分段方法有多種，可以是對(duì)測試量程進(jìn)行平均分段，也可以是非平均分段。

本發(fā)明一實(shí)施方式中，對(duì)測試量程進(jìn)行初始分段的方法為將測試量程平均分為n段，所述n為2至20。

較佳的，對(duì)測試量程進(jìn)行初始分段的方法為將測試量程分為n段，所述n為2至20；流量越小時(shí)，流量越小，分段長度越短。

進(jìn)一步地，所述步驟s12之后還包括以下步驟：

s13、采用校準(zhǔn)模塊將標(biāo)準(zhǔn)流體按一定流量通過流量傳感器，根據(jù)測量的流量值和實(shí)際計(jì)算的流量值確定補(bǔ)償因子；所述校準(zhǔn)模塊為能產(chǎn)生恒定體積和流量的流體發(fā)生裝置，例如具有一定體積的定標(biāo)筒。

具體地，本方案可以是在流量傳感器校準(zhǔn)的測試量程內(nèi)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流體的測量流量值和實(shí)際計(jì)算的流量值之間的誤差，通過平均計(jì)算根據(jù)多個(gè)流體流量下對(duì)應(yīng)的誤差，確定補(bǔ)償因子，再對(duì)流量傳感器進(jìn)行整體補(bǔ)償。本方案減小了不同流量傳感器之間的個(gè)體差異，使得流量傳感器校準(zhǔn)一致性更好。

需要說明的是，采用校準(zhǔn)模塊對(duì)流量傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)的步驟，可以是在流量傳感器出廠時(shí)直接進(jìn)行計(jì)算得到補(bǔ)償因子，在后續(xù)流量器的使用過程中，采用補(bǔ)償因子對(duì)流量傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)；也可以是在流量傳感器的使用過程中，采用校準(zhǔn)模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，所述流量傳感器與pc校準(zhǔn)端聯(lián)接，所述校準(zhǔn)方法還包括以下步驟：

s14、通過pc校準(zhǔn)端將校準(zhǔn)系數(shù)和/或補(bǔ)償因子值寫入特性參數(shù)，校準(zhǔn)流量傳感器的初始特性化數(shù)據(jù)。

本方案的pc校準(zhǔn)端用于自動(dòng)化擬合流量傳感器工作曲線并計(jì)算得到校準(zhǔn)系數(shù)和/或補(bǔ)償因子值等特性參數(shù)，并寫入流量傳感器，采用pc校準(zhǔn)端對(duì)流量傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，簡化了校準(zhǔn)步驟，使得校準(zhǔn)效率更高。

進(jìn)一步地，所述pc校準(zhǔn)端與流量控制器聯(lián)接，所述流量控制器用于控制流經(jīng)流量傳感器的流體流量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。