CN113203517B - 一种气压检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气压检测方法，用于检测两个不同空间的气压，气压检测方法是通过气压检测装置实现，气压检测装置包括外壳、气压传感器和气压切换机构，气压传感器设置于气压切换机构内，气压切换机构设置于外壳内，气压检测方法包括气路连通、气压切换、压力检测等步骤。本气压检测方法包括气路连通、气压切换、压力检测等步骤，检测过程简单有效；设置了气压切换机构用于切换进入气压检测装置内的气体，气压传感器只是单纯的检测气压值，不用于压力的切换，此气压切换机构只需要配合使用普通的高灵敏度气压传感器即可实现压力检测功能，且在计算压力差时可以进行实时的零校准，做到更精准的计算压差值；不需要使用专门的压差传感器，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及压力检测方法领域，特别涉及一种气压检测方法。
背景技术
压力气压传感器被广泛应用于汽车制造、医疗设备和工业生产等领域。
现有的压差检测一般要用到压差气压传感器，而微压差气压传感器也是其中的一种。微压差气压传感器多数是采用进口硅压阻压力气压传感器芯片，配套新型带微处理器的数字补偿放大电路。常用于船舶舱室压力检测、锅炉炉膛负压检测、空调净化系统、风机流速流量测量、工业除尘设备、净化车间、纺织机械，设备检漏及其它工业场所小微压力的测量。
现有的压差检测一般需要使用到类似于上述结构的压差气压传感器，然而，由于压差气压传感器一般是通过自带的芯片实现对压力的转换等处理工作，这就使得目前市面上的压差气压传感器价格高昂，成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种气压检测方法，至少能够解决上述问题之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种气压检测方法，用于检测两个不同空间的气压，气压检测方法通过气压检测装置实现，气压检测装置包括外壳、气压传感器和气压切换机构，气压传感器设置于气压切换机构内，气压切换机构设置于外壳内，气压检测方法包括以下步骤：
S1、气路连通：将气压检测装置安装于两所述空间的其中一空间内，通过连接管将气压检测装置与另一空间相连通；
S2、气压切换：通过气压切换机构对进入气压检测装置的两空间的两种气压进行切换；
S3、压力检测：通过气压传感器对气压进行检测；
由此，本发明提供了一种全新的气压检测方法，该方法通过气路连通、气压切换、压力检测几个步骤实现，整个检测过程简单有效。本发明的检测方法设置了专门的气压切换机构用于切换进入气压检测装置内的气体，气压传感器只是单纯的检测气压值，不用于压力的切换，此气压切换机构只需要配合使用普通的高灵敏度气压传感器即可实现压力检测功能，且在计算压力差时可以进行实时的零校准，做到更精准的计算压差值，而不需要使用专门的压差传感器，也大幅的减少了成本。
在一些实施方式中，外壳包括安装板，气压切换机构包括第一壳体、第二壳体、驱动部和活动部，第一壳体、第二壳体、气压传感器安装于安装板上，第一壳体开设有第一腔体，第二壳体开设有第二腔体，第二壳体安装于第一腔体内，驱动部和活动部安装于第二腔体内，活动部与第二壳体紧密贴合，气压传感器位于活动部、安装板与第二壳体形成的空间内，第一壳体的外壁上开设有与第一腔体相连通的第一开孔，第二壳体的外壁上开设有与第二腔体相连通的第二开孔和第三开孔，第二开孔和第三开孔高度不同且分别位于第二壳体的两侧，第二开孔与第一开孔处于相同的一侧，驱动部与活动部相配合，在驱动部的驱动下，活动部能够将第二开孔遮挡或者将第三开孔遮挡。
由此，本发明的气压切换机构的工作原理为：气压切换机构用于切换流入活塞块与第二壳体形成的空间内的气体，气压传感器用于检测压力及配合计算压差，进而实现压差值的实时监控，为后续的控制提供精准数据支撑，更为重要地是，本发明的气压切换过程自动进行，结构简单紧凑且零校准效率高。
在一些实施方式中，第一壳体内设有隔板，隔板与第二壳体限位配合且能够将第一腔体一分为二，形成与第二开孔相连通的左腔体以及与第三开孔相连通的右腔体，第一壳体的上端部设有与右腔体相连通的进气嘴，进气嘴的上端部伸出外壳外，连接管可拆卸地套装于进气嘴的外周。由此，便于实现第一腔体内外不同压力的切换和检测，得到可用于计算压差的气压数据。
在一些实施方式中，第二壳体的外边缘与隔板紧密贴合。由此，可避免串气。
在一些实施方式中，第一壳体内设有限位块，限位块位于第一腔体的顶部且与第二壳体限位配合，第二壳体的外边缘与限位块紧密贴合。由此，可以实现对第二壳体的限位和固定。
在一些实施方式中，驱动部包括线圈和永磁体，线圈安装于第二壳体，永磁体套装于线圈内且与活动部相配合。由此，驱动部的结构类似与音圈电机的结构，其工作原理为音圈电机类似，通过通电线圈和永磁体形成磁力，推动活动部活动，完成驱动。音圈电机是一种特殊形式的直接驱动电机，具有结构简单、体积小、高速、高加速响应快等特性。
在一些实施方式中，活动部包括固定柱和活塞块，活塞块套装于固定柱的外周且外边缘与第二壳体紧密贴合，气压传感器位于活塞块与第二壳体形成的空间内，在永磁体的作用下，活塞块能够将第二开孔遮挡或者将第三开孔遮挡。
在一些实施方式中，气压切换机构还包括隔离缓冲件，隔离缓冲件设置于固定柱远离活塞块的一端。由此，隔离缓冲件可以避免安装时固定柱与其他物体直接接触，起到缓冲和隔离作用，延长使用寿命。
在一些实施方式中，隔离缓冲件为弹簧，隔离缓冲件套装于固定柱的外周，隔离缓冲件的上端与活塞块相抵。由此，弹簧成本低且能够起到隔离、缓冲和复位的效果。
在一些实施方式中，活塞块上开设有多个供气体穿过的通气孔。由此，流入第一腔体内的气体可通过通气孔流入至活塞块与第二壳体形成的空间内，便于气压传感器的检测。
在一些实施方式中，安装板为电路板。由此，便于在安装板上集成其他电子元件，形成完整的余压检测器。
在一些实施方式中，活塞块的厚度大于第二开孔和第三开孔的宽度。由此，可以保证将第二开孔或者第三开孔封住，只实现一侧气体的进入。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种全新的气压检测方法，该方法通过气路连通、气压切换、压力检测、压差计算几个步骤实现，整个检测过程简单有效。本发明的检测方法设置了专门的气压切换机构用于切换进入气压检测装置内的气体，气压传感器只是单纯的检测气压值，不用于压力的切换，此气压切换机构只需要配合使用普通的高灵敏度气压传感器即可实现压力检测功能，且在计算压力差时可以进行实时的零校准，做到更精准的计算压差值，而不需要使用专门的压差传感器，也大幅的减少了成本。
本发明的气压检测方法可分别采集两待检测的空间内的空气压力，便于后续的压差计算。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的气压检测方法的流程图；
图2为本发明的一实施方式的气压检测装置的其中一种应用方式的示意图；
图3为图2所示的一实施方式的气压检测装置的立体结构示意图；
图4为图3所示的气压检测装置的爆炸结构示意图；
图5为图3所示的气压检测装置的俯视结构示意图；
图6为图5所示的气压检测装置的A-A向的剖视结构示意图；
图7为图3所示的气压检测装置的第一壳体的立体结构示意图；
图8为图3所示的气压检测装置的第二壳体的立体结构示意图；
图9为图3所示的气压检测装置的部分透视结构示意图；
图1～9中的附图标记：1-外壳；2-气压检测方法；3-连接管；21-安装板；22-气压传感器；23-气压切换机构；231-第一壳体；232-第二壳体；233-驱动部；234-活动部；235-弹簧；236-隔板；237-限位块；2311-第一腔体；2312-第一开孔；2313-进气嘴；2321-第二腔体；2322-第二开孔；2323-第三开孔；2331-线圈；2332-永磁体；2341-固定柱；2342-活塞块；2311a-左腔体；2311b-右腔体；2342a-通气孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1～9示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的气压检测方法。
如图1和图2所示，该气压检测方法用于检测两个不同空间的气压。气压检测方法通过气压检测装置2实现。气压检测装置2包括外壳21、气压传感器22和气压切换机构23。气压传感器22设置于气压切换机构23内，气压切换机构23设置于外壳21内。
具体的气压检测方法包括以下步骤：
S1、气路连通：将气压检测装置2安装于两空间的其中一空间内，通过连接管1将气压检测装置2与另一空间相连通；
S2、气压切换：通过气压切换机构23对进入气压检测装置2的两空间的两种气压进行切换；
S3、压力检测：通过气压传感器22对气压进行检测；
本实施方式的气压切换机构23用于切换流入气压检测装置2的空间内的气体，气压传感器22用于检测气体压力大小。
如图1～9所示，外壳21包括安装板211，安装板211可以为设置于外壳21内的PCB电路板。由此，便于在安装板211上集成其他电子元件，形成完整的气压检测装置。
本实施方式的气压切换机构23包括第一壳体231、第二壳体232、驱动部233和活动部234。第一壳体231、第二壳体232、气压传感器22安装于安装板211上。第一壳体231开设有第一腔体2311，第二壳体232开设有第二腔体2321。第二壳体232安装于第一腔体2311内，驱动部233和活动部234安装于第二腔体2321内。活动部234的外边缘与第二壳体232紧密贴合。气压传感器22位于活动部234与第二壳体232形成的空间内。第一壳体231的外壁上开设有与第一腔体2311相连通的第一开孔2312。第二壳体232的外壁上开设有与第二腔体2321相连通的第二开孔2322和第三开孔2323。第二开孔2322和第三开孔2323高度不同且分别位于第二壳体232的两侧。第二开孔2322与第一开孔2312处于相同的一侧。驱动部233与活动部234相配合，用于驱动活动部234沿着第二壳体232内壁运动。在驱动部233的驱动下，活动部234能够将第二开孔2322遮挡或者将第三开孔2323遮挡。
本实施方式的驱动部233包括线圈2331和永磁体2332，线圈2331安装于第二壳体232，永磁体2332套装于线圈2331内且与活动部234相配合。由此，驱动部233的结构类似与音圈电机的结构，其工作原理为音圈电机类似，通过通电线圈2331和永磁体2332形成磁力，推动活动部234活动，完成驱动。音圈电机是一种特殊形式的直接驱动电机，具有结构简单、体积小、高速、高加速响应快等特性。
本实施方式的活动部234包括固定柱2341和活塞块2342。驱动部233的永磁体2332与固定柱234相配合，活塞块2342套装于固定柱234的外周且外边缘与第二壳体232紧密贴合。气压传感器22位于活塞块2342与第二壳体232形成的空间内。在驱动部233的驱动下，活塞块2342可升降将第二开孔2322遮挡或者将第三开孔2323遮挡。
本实施方式的第一壳体231和第二壳体232的主体形状为圆柱形，活塞块2342为圆饼状。
活塞块2342上开设有多个供气体穿过的通气孔2342a。多个通气孔2342a沿活塞块2342的中心呈圆周阵列分布。由此，流入第一腔体2311内的气体可通过通气孔2342a流入至活塞块2342与第二壳体232形成的空间内，便于气压传感器22的检测。
本实施方式的气压切换机构23还包括隔离缓冲件235，隔离缓冲件235设置于固定柱2341远离活塞块2342的一端。由此，隔离缓冲件235可以避免安装时固定柱2341与其他物体直接接触，起到缓冲和隔离作用，延长使用寿命。
本实施方式的隔离缓冲件235为弹簧。隔离缓冲件235套装于固定柱2341的外周，隔离缓冲件235的上端与活塞块2342相抵，下端与安装板211相抵。由此，弹簧成本低且能够起到隔离、缓冲和复位的效果。
活塞块2342的厚度大于第二开孔2322和第三开孔2323的宽度。由此，可以保证将第二开孔2322或者第三开孔2323封住，只实现一侧气体的进入。
第一壳体231内设有隔板236，隔板236与第二壳体232限位配合且能够将第一腔体2311一分为二，形成与第二开孔2322相连通的左腔体2311a以及与第三开孔2323相连通的右腔体2311b。第一壳体231的上端部设有与右腔体2311b相连通的进气嘴2313。进气嘴2313的上端部伸出外壳21外，连接管1可拆卸地套装于进气嘴2313的外周。由此，便于实现第一腔体2311内外不同压力的切换和检测，得到可用于计算压差的气压数据。
第二壳体232的外边缘与隔板236紧密贴合。由此，可避免串气。
第一壳体231内设有限位块237，限位块237位于第一腔体2311的顶部且与第二壳体232限位配合，第二壳体232的外边缘与限位块237紧密贴合。由此，限位块237可以实现对第二壳体232的限位和固定。
本发明提供了一种全新结构的气压检测装置2，该机构的工作原理为：气压切换机构23用于切换流入活塞块2342与第二壳体232形成的空间内的气体，气压传感器22用于采集气体压力变化，进而实现压差等的实时监控，为后续的控制提供精准数据支撑，更为重要地是，本发明的气压切换过程自动进行，结构简单紧凑且工作效率高。
如图2所示，在实际使用过程中，本实施方式的气压检测装置2采用壁挂方式设置于前室或者走道的外墙上，同时采用镀锌钢管穿过墙体与走廊或者楼梯间连通，连接管1的一端与镀锌钢管连接，另一端套装于气压切换机构23的进气嘴2313。正常状态下，走廊或者楼梯间的压强范围为40～50Pa，前室或者走道的压强范围为25～30Pa。本实施方式的气压切换机构23用于切换流入活塞块2342与第二壳体232形成的空间内的气体，比如当活塞块2342遮挡住第二开孔2322时，气压传感器22检测的为从连接管1输入的气体的压力，即检测到的是走廊或者楼梯间的压力值；当活塞块2342遮挡住第三开孔2323时，第二开孔2322与第一开孔2312相通，气压传感器22检测的气压检测装置2安装处本地的气体压力，即前室或者走道的压力值。
本发明的气压检测方法基于上述的气压检测装置2，气压传感器22可以检测气压值，连接管1等为附件，可与气压检测装置2配套使用；通过连接管1与气压检测装置2连接，分别采集墙体两侧的空气压力，并通过与气压检测装置2电性连接的MCU等处理器，可以进行实时的零校准，做到更精准的计算出压差值，然后将疏散通道余压的压力差值、压力状态和故障信息等反馈至控制器，控制器根据设定参数对超压等故障发出报警信号并记录，便于后续相应设备进行相应处理。例如，当防烟楼梯间或前室余压值达到超压监控值时，发出报警信号，控制器打开加压风机风管上的旁通阀泄压；余压回落到正常区间值后，发出信号，控制器关闭旁通阀。本发明的气压检测装置2可以与控制器、泄压阀等联合组成余压监控系统，进而控制旁通泄压阀的开启，来保持余压值稳定在规范要求的区间值内，具有实时性、数字化、智能化、自动化连续监控等特点。
本发明提供了一种全新的气压检测方法，该方法通过气路连通、气压切换、压力检测等几个步骤实现，整个检测过程简单有效。本发明的检测方法设置了专门的气压切换机构用于切换进入气压检测装置内的气体，气压传感器只是单纯的检测气压值，不用于压力的切换，此气压切换机构只需要配合使用普通的高灵敏度气压传感器即可实现压力检测功能，且在计算压力差时可以进行实时的零校准，做到更精准的计算压差值，而不需要使用专门的压差传感器，也大幅的减少了成本。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.气压检测方法，用于检测两个不同空间的气压，其特征在于，所述气压检测方法通过气压检测装置(2)实现，所述气压检测装置(2)包括外壳(21)、气压传感器(22)和气压切换机构(23)，所述气压传感器(22)设置于气压切换机构(23)内，所述气压切换机构(23)设置于外壳(21)内；
所述外壳(21)包括安装板(211)，所述气压切换机构(23)包括第一壳体(231)、第二壳体(232)、驱动部(233)和活动部(234)，所述第一壳体(231)、第二壳体(232)、气压传感器(22)安装于安装板(211)上，所述第一壳体(231)开设有第一腔体(2311)，所述第二壳体(232)开设有第二腔体(2321)，所述第二壳体(232)安装于第一腔体(2311)内，所述驱动部(233)和活动部(234)安装于第二腔体(2321)内，所述活动部(234)与第二壳体(232)紧密贴合，所述气压传感器(22)位于活动部(234)、安装板(211)与第二壳体(232)形成的空间内，所述第一壳体(231)的外壁上开设有与第一腔体(2311)相连通的第一开孔(2312)，所述第二壳体(232)的外壁上开设有与第二腔体(2321)相连通的第二开孔(2322)和第三开孔(2323)，所述第二开孔(2322)和第三开孔(2323)高度不同且分别位于第二壳体(232)的两侧，所述第二开孔(2322)与第一开孔(2312)处于相同的一侧，所述驱动部(233)与活动部(234)相配合，在驱动部(233)的驱动下，所述活动部(234)能够将第二开孔(2322)遮挡或者将第三开孔(2323)遮挡；
所述气压检测方法包括以下步骤：
S1、气路连通：将气压检测装置(2)安装于两所述空间的其中一空间内，通过连接管(1)将气压检测装置(2)与另一空间相连通；
S2、气压切换：通过气压切换机构(23)对进入气压检测装置(2)的两空间的两种气压进行切换；
S3、压力检测：通过气压传感器(22)对气压进行检测。
2.根据权利要求1所述的气压检测方法，其特征在于，所述第一壳体(231)内设有隔板(236)，所述隔板(236)与第二壳体(232)限位配合且能够将第一腔体(2311)一分为二，形成与第二开孔(2322)相连通的左腔体(2311a)以及与第三开孔(2323)相连通的右腔体(2311b)，所述第一壳体(231)的上端部设有与右腔体(2311b)相连通的进气嘴(2313)，所述进气嘴(2313)的上端部伸出外壳(21)外，所述连接管(1)可拆卸地套装于进气嘴(2313)的外周。
3.根据权利要求2所述的气压检测方法，其特征在于，所述第一壳体(231)内设有限位块(237)，所述限位块(237)位于第一腔体(2311)的顶部且与第二壳体(232)限位配合，所述第二壳体(232)的外边缘与限位块(237)紧密贴合。
4.根据权利要求1~3任一项所述的气压检测方法，其特征在于，所述驱动部(233)包括线圈(2331)和永磁体(2332)，所述线圈(2331)安装于第二壳体(232)，所述永磁体(2332)套装于线圈(2331)内且与活动部(234)相配合。
5.根据权利要求4所述的气压检测方法，其特征在于，所述活动部(234)包括固定柱(2341)和活塞块(2342)，所述活塞块(2342)套装于固定柱(2341)的外周且外边缘与第二壳体(232)紧密贴合，所述气压传感器(22)位于活塞块(2342)与第二壳体(232)形成的空间内，在永磁体(2332)的作用下，所述活塞块(2342)能够将第二开孔(2322)遮挡或者将第三开孔(2323)遮挡。
6.根据权利要求5所述的气压检测方法，其特征在于，气压切换机构还包括隔离缓冲件(235)，所述隔离缓冲件(235)设置于固定柱(2341)远离活塞块(2342)的一端。
7.根据权利要求6所述的气压检测方法，其特征在于，所述隔离缓冲件(235)套装于固定柱(2341)的外周，所述隔离缓冲件(235)为弹簧，所述弹簧的一端与活塞块(2342)相抵，另一端与安装板(211)相抵。
8.根据权利要求5所述的气压检测方法，其特征在于，所述活塞块(2342)上开设有多个通气孔(2342a)。
9.根据权利要求5所述的气压检测方法，其特征在于，所述活塞块(2342)的厚度大于第二开孔(2322)和第三开孔(2323)的宽度。
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