[發明專利]一種陶瓷電容式壓力傳感器壓力檢測系統及其測試方法

在審

• 申請號: 202110147503.1
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112857627A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉桂武;陸浩杰;邵海成;喬冠軍;王立朋;張相召
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種陶瓷電容式壓力傳感器壓力檢測系統，包括高壓氣泵、可調壓容艙、膜片夾具以及后端電路檢測系統，其特征在于：所述可調壓容艙設有一組進氣通道、四組測試通道及氣壓顯示端口，進氣通道與測試通道均設有閥門裝置；膜片夾具設有放置陶瓷膜片及調理電路板的夾具凹腔，膜片夾具一端設置帶導線通孔的尼龍封蓋，另一端設有螺紋連接頭；后端電路檢測系統包括信號采集裝置及軟件控制窗口；所述高壓氣泵通過氣源管道、進氣閥門與可調壓容艙的進氣通道連接；所述膜片夾具通過螺紋連接頭與可調壓容艙的測試通道連接；所述氣壓顯示端口設有氣壓儀表；所述調理電路板焊接在陶瓷膜片的背面，通過導線穿過尼龍封蓋通孔與信號采集裝置連接，信號采集裝置與軟件控制窗口連接。

2.如權利要求1所述的一種陶瓷電容式壓力傳感器壓力檢測系統，其特征在于：膜片夾具殼體由304不銹鋼制作而成的，公差等級為7級；螺紋連接頭螺紋尺寸為φ1/4，末端留有余量；膜片夾具的尼龍封蓋及和尼龍封蓋中的墊片由PA6尼龍材料制作而成；可調壓容艙由304不銹鋼制作而成，最多容納125dm³氣體，最大承受壓強為80兆帕；可調壓容艙各通道端口密封用生料帶均由聚四氟乙烯材料制作而成。

3.如權利要求1所述的一種陶瓷電容式壓力傳感器壓力檢測系統，其特征在于：可調壓容艙設有四組測試通道，均可設獨立壓力傳感器進行校準和測試；信號采集裝置可同時接受八通道以電壓形式輸出的信號，軟件控制窗口的控制軟件可將電壓參數轉化為壓力參數輸出。

4.如權利要求1所述的一種陶瓷電容式壓力傳感器壓力檢測系統，其特征在于：氣壓儀表可準確顯示10MPa以內的氣壓強度；夾具凹腔靠近螺紋連接頭一端設有密封圈圓腔，用于放置O形密封圈防止漏氣，O形密封圈由丁晴膠材料制作而成。

5.利用如權利要求1所述系統對陶瓷電容式壓力傳感器的測試方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：將陶瓷膜片及調理電路板安裝在膜片夾具內，旋緊尼龍封蓋；

步驟二：將膜片夾具安裝于對應的測試通道上，檢測氣密性；

步驟三：連接調理電路板電路至信號采集裝置，保證軟件控制窗口正常接發信號；

步驟四：打開高壓氣泵及進氣通道和測試通道的閥門，調控可調壓容艙艙內氣壓；

步驟五：將單組或多組內裝有陶瓷膜片的膜片夾具連接至可調壓容艙，進行信號校準及測試。

6.如權利要求5所述的測試方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：將O形密封圈置于密封圈圓腔內，然后將調理電路板焊接至陶瓷膜片背面，整體填裝在夾具凹腔內，引出連接調理電路板的導線，旋緊尼龍封蓋，檢測氣密性；

步驟二：將膜片夾具通過螺紋連接頭連接至可調壓容艙的測試通道，螺紋連接頭用聚四氟乙烯生料帶纏繞保證連接氣密性；

步驟三：將調理電路板引出的導線連接至信號采集裝置，再通過RS485通訊線與軟件控制窗口相連，通過控制軟件實現對調理電路板上調理芯片的信號校準和對膜片夾具內陶瓷膜片的性能測試；

步驟四：首先打開高壓氣泵電源開關，然后打開進氣閥門，此時可通過氣壓儀表示數得知艙內實時氣壓值，可調壓容艙設有四組測試通道，可通過開閉測試通道出氣閥門對艙內氣壓進行控制；

步驟五：將單組或多組內裝有陶瓷膜片的膜片夾具連接至可調壓容艙，首先進行調理電路板上調理芯片校準，設定量程范圍，在空載和滿載狀態下測量輸出電壓，使用軟件控制窗口校準功能對調理電路板上調理芯片進行校準，而后對膜片夾具內陶瓷膜片進行實時壓力測試。