[發明專利]壓力或差壓傳感器的壓力波動標定裝置及其標定方法

有效

• 申請號: 201110437159.6
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102519669A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王勇;劉正士;劉煥進;畢榮;陸益民;揭得算;陳品
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域：

本發明涉及流體壓力傳感器的標定裝置及標定方法，特別是涉及一種簡單、方便、精密的流體壓力或差壓傳感器的壓力波動標定裝置及其標定方法。

背景技術：

壓力是流體的一個最基本參數，在一定壓力或差壓下的壓力波動測量在許多領域都顯得非常重要，壓力或差壓傳感器的壓力波動標定是非常關鍵的環節；但是，現在尚缺少簡單、方便和精密的壓力波動標定裝置和相應的標定方法。現有兩種標定方法：其中一種壓力標定方式是通過壓力泵來提供壓力，再通過標準的壓力傳感器來顯示產生的壓力大小，該方法需要較多的輔助設備，需要較大的工作環境，能耗較大，攜帶不便；該方法產生的壓力大小主要靠溢流閥和壓力泵來控制，較難實現壓力大小的細微調節；同時，該方法的壓力大小通過標準的壓力傳感器來顯示，壓力測量的精度完全由標準的壓力傳感器的精度決定，在不使用昂貴的標準壓力傳感器的情況下，是難以達到壓力或差壓傳感器的壓力波動標定要求。其中另一種壓力標定方法是活塞式，通過砝碼的質量和活塞的截面積來比值獲得壓力的大小，為了提高測量精度需要消除加載在活塞上的摩擦阻力，采用輔助旋轉機構來使活塞和缸體間形成潤滑油膜，減小摩擦系數，這種活塞式壓力裝置輔助設備較多，對環境要求較高，成本很高，難以廣泛應用。

發明內容：

為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種簡單、方便、精密的壓力裝置和標定方法，滿足通常現場環境的壓力或差壓傳感器的壓力波動標定需要。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

壓力傳感器的壓力波動標定裝置，包括：

主壓力容器以及連接在所述主壓力容器上的標準壓力傳感器和待標定壓力傳感器；

機架以及固設在所述機架上的缸體，所述缸體的內腔底部通過二號管路與所述主壓力容器連通；

所述缸體的上部設有活塞，活塞桿的頂部外壁固設于有導向法蘭，所述導向法蘭以所述機架的立柱為導軌，且導向法蘭與導軌間設有位移傳感器；

所述機架的頂部設有帶動所述活塞桿上下運行的傳動機構。

所述活塞桿的上段中空并設有內螺紋，所述機架的上部設有與所述內螺紋匹配的絲杠，機架的頂部還設有控制電機、減速機及聯軸器，所述絲杠的頂端與所述聯軸器固聯。

對于差壓傳感器的壓力波動標定，本發明采用的方案為：

差壓傳感器的壓力波動標定裝置，其包括：

主壓力容器以及連接在所述主壓力容器上的標準壓力傳感器和待標定壓力傳感器；

機架以及固設在所述機架上的缸體，所述缸體的內腔底部通過二號管路與所述主壓力容器連通；

所述缸體的上部設有活塞，活塞桿的頂部外壁固設于有導向法蘭，所述導向法蘭以所述機架的立柱為導軌，且導向法蘭與導軌間設有位移傳感器；

所述機架的頂部設有帶動所述活塞桿上下運行的傳動機構；

設置輔助壓力容器，連通在輔助壓力容器底部的三號管路與所述二號管路及所述缸體的內腔形成三通，在所述三號管路上設有第二閥門；

所述輔助壓力容器的上部通過一號管路與所述主壓力容器連通，并在所述一號管路上設有第一閥門及待標定差壓傳感器。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、采用活塞位移計算流體壓力，從而不用考慮加載在活塞的摩擦阻力，不用添加消除摩擦阻力的旋轉機構，不用泵閥，使得該壓力裝置簡單，攜帶方便，成本降低；

2、采用控制電機、減速器、聯軸器及絲杠驅動活塞桿，通過與活塞桿同步位移的位移傳感器，可以精確、方便地控制活塞移動的位移大小，從而精確地控制流體的體積變化，最終達到精確地控制流體的壓力變化，不用調節泵，或者改變砝碼質量，使得該壓力裝置使用方便，且能夠產生所需的相當精確的壓力。

3、通過曲線擬合建立活塞位移和壓力間的關系，不用泵，不用配備昂貴的標定用壓力傳感器，不用配備標準的砝碼組件，使得該壓力測量方法實用性較寬，裝置成本降低，操作簡單。

4、采用位移傳感器來測量壓力，可以獲得比標準壓力傳感器更高的壓力測量分辨率，更好的地滿足一定壓力下的壓力或差壓傳感器的壓力波動標定要求。

附圖說明：

圖1為本發明裝置的結構示意圖。

圖中標號：1主壓力容器，2標準壓力傳感器，3待標定壓力傳感器，4缸體，5二號管路，6導向法蘭，7立柱，8位移傳感器，9活塞桿，10絲杠，11控制電機，12減速機，13聯軸器，14輔助壓力容器，15三號管路，16第二閥門，17一號管路，18第二閥門，19待標定差壓傳感器。