CN111693211B - 一种微压差校准仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微压差校准仪，涉及校准设备。包括微压差室、微压差发生装置、第一均压管、第二均压管、上位机。微压差发生装置设置于微压差室内部，调整第一腔室和第二腔室的微压差；第一均压管与第一腔室相连通，第一均压管和第二均压管上设置有若干接口，用于连接待校准微压差传感器或标准微压差传感器的进气嘴；上位机与待校准微压差传感器、标准微压差传感器电性连接，获记录两者的微压差变化曲线。本发明为微压差传感器提供稳定的压力差，与标准微压力差进行比较，用于微压差传感器的校准；校准过程采用上位机控制，节省了大量的人力。

Description

一种微压差校准仪

技术领域

本发明涉及校准设备，尤其涉及一种微压差校准仪。

背景技术

微差压传感器是用于测量某一设备或部件前后两端的微小压力差的传感器，因能进行各种高精度测量已被广泛应用于现代工业生产的各个领域中。随着微压差传感器的使用时长、使用环境的变化、认为误操作等原因，会导致测量结果存在误差，因而需要每隔一段时间对微压差传感器进行校准。而微压差传感器的校准过程中，需要提供相对稳定的压力差，现有的校准设备无法达到该效果；另外，现有的校准设备需要人工调整压力差、并记录每次检测的结果，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微压差校准仪，为微压差传感器提供稳定的压力差，与标准微压力差进行比较，用于微压差传感器的校准；校准过程采用上位机控制，节省了大量的人力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微压差校准仪，其特征在于，包括微压差室、微压差发生装置、第一均压管、第二均压管、上位机；

所述微压差发生装置设置于微压差室内部，将微压差室分隔为独立的第一腔室和第二腔室，并调整第一腔室和第二腔室的微压差，所述第一腔室和第二腔室上分别设置有放空阀；

所述第一均压管与第一腔室相连通，所述第一均压管上设置有若干第一接口，用于连接待校准微压差传感器或标准微压差传感器的进气嘴；

所述第二均压管与第二腔室相连通，所述第二均压管上设置有若干第二接口，用于连接待校准微压差传感器或标准微压差传感器的另一进气嘴；

所述上位机与待校准微压差传感器、标准微压差传感器电性连接，获记录两者的微压差变化曲线。

进一步的，所述微压差发生装置包括相对设置第一管道和第二管道、第一磁性移动件、第二磁性移动件、连接杆、移动平板、弹性膜片和电磁铁；所述第一磁性移动件设置于第一管道内，第二磁性移动件设置于第二管道内；所述连接杆的第一端与第一磁性移动件固定连接，第二端与第二磁性移动件固定连接；所述移动平板固定设置于连接杆的中部；所述弹性膜片的内侧与移动平板的外周密封连接，所述弹性膜片的外侧与微压差室的内壁密封连接；所述电磁铁设置于第一磁性移动件和第二磁性移动件的外侧，与上位机电性连接，接收上位机的控制信号，驱动第一磁性移动件、第二磁性移动件在第一管道、第二管道内移动。

进一步的，所述第一磁性移动件包括第一永磁体和第一磁性液体，所述第一永磁体设置于第一管道内，第一磁性液体位于第一永磁体与第一管道内壁之间形成密封环。

进一步的，所述第二磁性移动件包括第二永磁体和第二磁性液体，所述第二永磁体设置于第二管道内，第二磁性液体位于第二永磁体与第二管道内壁之间形成密封环。

进一步的，所述电磁铁的外侧设置有屏蔽层。

进一步的，所述第一管道、第二管道相对的内端设置有限位块，防止第一磁性移动件、第二磁性移动件从第一管道、第二管道脱离。

进一步的，所述微压差室包括经法兰机构连接的第一壳体和第二壳体；所述法兰机构包括第一壳体上的第一法兰、第二壳体上的第二法兰、螺栓；所述法兰机构上设置有至少一个密封机构，所述密封机构包括第一壳体/第二壳体上的密封圈，以及第二壳体/第一壳体上对应密封圈位置的密封槽。

进一步的，所述弹性膜片的夹持于第一法兰和第二法兰之间，弹性膜片对应螺栓的位置设置有穿孔。

进一步的，所述微压差室内设置有安装座，所述第一管道、第二管道固定安装于所述安装座上。

进一步的，所述安装座上开设有安装槽，第一管道、第二管道下侧设置有置入安装槽的安装柱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过控制磁性移动件控制两个腔室产生稳定的压力差；由均压管引出该压力差，并采用待校准微压差传感器和标准微压差传感器同时进行检测，并采用上位机采集检测结果，生成微压差变化曲线进行对比，用于微压差传感器的校准。

附图说明

图1为本发明一实施例的整体结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明一实施例的微压差发生装置局部图。

图4为本发明一实施例的法兰机构示意图。

图5为本发明工作状态示意图。

图中：1、微压差室；11、第一腔室；12、第二腔室；13、第一放空阀；14、第二放空阀；15、第一壳体；16、第二壳体；17、安装座；171、安装槽；2、微压差发生装置；21、第一管道；22、第二管道；23、第一磁性移动件；24、第二磁性移动件；25、连接杆；26、移动平板；27、弹性膜片；271、穿孔；28、电磁铁；29、屏蔽层；3、第一均压管；31、第一接口；4、第二均压管；41、第二均压管；5、上位机；6、法兰机构；61、第一法兰；611、第一密封圈；612、第二密封槽；62、第二法兰；621、第一密封槽；622、第二密封圈；63、螺栓；7、待校准微压差传感器；8、标准微压差传感器。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种微压差校准仪，包括微压差室1、微压差发生装置2、第一均压管3、第二均压管4、上位机5。

为了便于微压差室1内部件的安装，所述微压差室1包括经法兰机构6连接的第一壳体15和第二壳体16。请结合图1和图4，所述法兰机构6包括第一壳体15上的第一法兰61、第二壳体16上的第二法兰62、螺栓63。为了保证微压差室1的气密性，所述法兰机构6上设置有至少一个密封机构；于本实施例中，包括第一密封机构和第二密封机构，所述第一密封机构包括第一壳体15上的第一密封圈611，以及第二壳体16上对应第一密封圈611位置的第一密封槽621；所述第二密封机构包括第二壳体16上的第二密封圈622，以及第一壳体15上对应第二密封圈622位置的第而密封槽612。

所述微压差发生装置2设置于微压差室1的内部，将微压差室1分隔为独立的第一腔室11和第二腔室12，通过微压差发生装置2调整第一腔室11和第二腔室12的微压差，所述第一腔室11、第二腔室12上分别设置有第一放空阀13、第二放空阀14，用于调整第一腔室11/第二腔室12与外界的压力平衡。

具体的，请参照图1，所述微压差发生装置2包括相对设置第一管道21和第二管道22、第一磁性移动件23、第二磁性移动件24、连接杆25、移动平板26、弹性膜片27和电磁铁28。所述第一磁性移动件23设置于第一管道21内，可沿第一管道21方向滑动；同理，第二磁性移动件24设置于第二管道22内。所述连接杆25的第一端与第一磁性移动件23固定连接，第二端与第二磁性移动件24固定连接，使第一磁性移动件23和第二磁性移动件24形成一个整体；所述移动平板26固定设置于连接杆25的中部，使得移动平板26可随第一磁性移动件23和第二磁性移动件24的移动而移动。请参照图3，于本实施例中，所述第一磁性移动件23包括第一永磁体231和第一磁性液体232，所述第一永磁体231设置于第一管道21内，第一磁性液体232位于第一永磁体231与第一管道21内壁之间形成密封环。同理，所述第二磁性移动件24包括第二永磁体241和第二磁性液体242，所述第二永磁体241设置于第二管道22内，第二磁性液体242位于第二永磁体241与第二管道22内壁之间形成密封环，第一永磁体231和第二永磁体241分别与连接杆的两端固定连接。

为了驱动所述第一磁性移动件23、第二磁性移动件24的移动，所述电磁铁28设置于第一磁性移动件23和/或第二磁性移动件24的外侧，于本实施例中，第一磁性移动件23、第二磁性移动件24的外侧分别设置有电磁铁，以第一磁性移动件23一侧为例，电磁铁28通电状态下，产生磁场，第一永磁体231和第二永磁体241在磁场的作用下，沿第一管道21、第二管道22运动。同时，第一磁性液体232和第二磁性液体242亦随之运动，时刻保证密封效果。值得一提的是，现有的部分微压差传感器内部设置有磁性部件，为了避免电磁场影响待校准微压差传感器与标准微压差传感器的检测数值从而影响校准的判断，所述电磁铁28的外侧设置有屏蔽层29。

为了实现自动化控制，所述电磁铁28与上位机5电性连接，接收上位机5的控制信号，流通不同方向、不同的大小的电流，从而实现不同方向、不同强度的磁场，以便控制第一磁性移动件23、第二磁性移动件24的移动位置。本发明采用电磁铁28控制第一磁性移动件23、第二磁性移动件24的移动，与其他机械控制方式相比，结构简单，且减少了工作时，微压差室1与机械结构之间的相对动作，充分保证了工作状态下微压差室1的气密性。

于本实施例中，为了避免工作时，第一磁性移动件23、第二磁性移动件24移动幅度过大，从第一管道21或第二管道22中脱离从而无法正常工作，在所述第一管道21、第二管道22相对的内端设置有限位块，分别为第一管道21内端的第一限位块211和第二管道22内的第二限位块221，对第一磁性移动件23、第二磁性移动件24及连接杆25的运动进行限位。

为了实现第一管道21和第二管道22的固定安装，如图3所示，以第一管道21的安装为例，所述微压差室1内设置有安装座17，所述第一管道21固定安装于所述安装座17上。具体的，所述安装座17上开设有安装槽171，第一管道21下侧设置有置入安装槽171的安装柱212。第二管道的固定安装结构同理，不再赘述。

请参照图1和图2，所述弹性膜片27的内侧与移动平板26的外周密封连接，所述弹性膜片27的外侧与微压差室1的内壁密封连接。如图5所示，弹性膜片27随着移动平板26的移动而发生形变，在第一腔室11和第二腔室12之间形成微压差。请结合图2和图4，所述弹性膜片27的夹持于第一法兰61和第二法兰62之间，弹性膜片27对应螺栓63的位置设置有穿孔271用于螺栓穿过。

所述第一均压管3与第一腔室11相连通，所述第一均压管11上设置有若干等压的第一接口31，用于连接待校准微压差传感器7或标准微压差传感器8的进气嘴；所述第二均压管4与第二腔室12相连通，所述第二均压管12上设置有若干等压的第二接口41，用于连接待校准微压差传感器7或标准微压差传感器8的另一进气嘴。

所述上位机5与待校准微压差传感器7、标准微压差传感器8电性连接，获记录两者的微压差变化曲线。工作人员根据所述微压差变化曲线对待校准微压差传感器7进行校准直至两者的微压差变化曲线重合。

为了一般技术人员更好地理解本实施例的具体内容，以下结合其安装及使用方法进行介绍。

安装方法：

S1，先将第一磁性移动件23移动至第一管道21靠近内端的位置，同理，将第二磁性移动件24移动至第二管道22靠近内端的位置；

S2，将第一管道21、第二管道22的安装柱212分别安装至第一壳体15、第二壳体16上的安装座；此时因为第一磁性移动件23和第二磁性移动件24分别位于第一管道21、第二管道22的内端，导致第一法兰61、第二法兰62之间留有缝隙；

S3，螺栓63依次穿过第一法兰61、弹性膜片27、第二法兰62；打开第一放空阀13和第二放空阀14，然后将第一法兰61、第二法兰62慢慢靠近，第一磁性移动件23和第二磁性移动件24随之向第一管道21和第二管道22中部移动直至完全密封。

使用方法：

T1，在第一放空阀13和第二放空阀14开启状态下，将待校准微压差传感器7、标准微压差传感器8的第一进气嘴连接至第一接口31，另一进气嘴连接至第二接口41，然后关闭第一放空阀13和第二放空阀14；此时第一腔室11和第二腔室12内压强皆等于外界大气压，测得压力差为零；

T2，上位机5发出控制命令，电磁铁28内按需求流通一定方向、一定大小的电流，使移动平板26发生移动，弹性膜片27发生形变，导致第一腔室11和第二腔室12之间产生压力差，待校准微压差传感器7、标准微压差传感器8测得相应的压力差，并记录在上位机；

T3，改变电磁铁28的电流方向和大小，进行多次检测，并将检测结果形成微压差曲线，根据两者的微压差曲线对待校准微压差传感器7进行校准，直至两者的微压差曲线重合。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种微压差校准仪，其特征在于，包括微压差室、微压差发生装置、第一均压管、第二均压管、上位机；

所述微压差发生装置设置于微压差室内部，将微压差室分隔为独立的第一腔室和第二腔室，并调整第一腔室和第二腔室的微压差，所述第一腔室和第二腔室上分别设置有放空阀；

所述第一均压管与第一腔室相连通，所述第一均压管上设置有若干第一接口，用于连接待校准微压差传感器或标准微压差传感器的进气嘴；

所述第二均压管与第二腔室相连通，所述第二均压管上设置有若干第二接口，用于连接待校准微压差传感器或标准微压差传感器的另一进气嘴；

所述上位机与待校准微压差传感器、标准微压差传感器电性连接，获记录两者的微压差变化曲线；

所述微压差发生装置包括相对设置第一管道和第二管道、第一磁性移动件、第二磁性移动件、连接杆、移动平板、弹性膜片和电磁铁；所述第一磁性移动件设置于第一管道内，第二磁性移动件设置于第二管道内；所述连接杆的第一端与第一磁性移动件固定连接，第二端与第二磁性移动件固定连接；所述移动平板固定设置于连接杆的中部；所述弹性膜片的内侧与移动平板的外周密封连接，所述弹性膜片的外侧与微压差室的内壁密封连接；所述电磁铁设置于第一磁性移动件和第二磁性移动件的外侧，与上位机电性连接，接收上位机的控制信号，驱动第一磁性移动件、第二磁性移动件在第一管道、第二管道内移动。

2.根据权利要求1所述的微压差校准仪，其特征在于，所述第一磁性移动件包括第一永磁体和第一磁性液体，所述第一永磁体设置于第一管道内，第一磁性液体位于第一永磁体与第一管道内壁之间形成密封环。

3.根据权利要求1所述的微压差校准仪，其特征在于，所述第二磁性移动件包括第二永磁体和第二磁性液体，所述第二永磁体设置于第二管道内，第二磁性液体位于第二永磁体与第二管道内壁之间形成密封环。

4.根据权利要求1所述的微压差校准仪，其特征在于，所述电磁铁的外侧设置有屏蔽层。

5.根据权利要求1所述的微压差校准仪，其特征在于，所述第一管道、第二管道相对的内端设置有限位块，防止第一磁性移动件、第二磁性移动件从第一管道、第二管道脱离。

6.根据权利要求1所述的微压差校准仪，其特征在于，所述微压差室包括经法兰机构连接的第一壳体和第二壳体；所述法兰机构包括第一壳体上的第一法兰、第二壳体上的第二法兰、螺栓；所述法兰机构上设置有至少一个密封机构，所述密封机构包括第一壳体/第二壳体上的密封圈，以及第二壳体/第一壳体上对应密封圈位置的密封槽。

7.根据权利要求6所述的微压差校准仪，其特征在于，所述弹性膜片的夹持于第一法兰和第二法兰之间，弹性膜片对应螺栓的位置设置有穿孔。

8.根据权利要求1所述的微压差校准仪，其特征在于，所述微压差室内设置有安装座，所述第一管道、第二管道固定安装于所述安装座上。

9.根据权利要求8所述的微压差校准仪，其特征在于，所述安装座上开设有安装槽，第一管道、第二管道下侧设置有置入安装槽的安装柱。

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