CN102928155A

CN102928155A - 砝码增减装置以及全自动压力标定台

Info

Publication number: CN102928155A
Application number: CN2012103932136A
Authority: CN
Inventors: 孙晓飞; 黄磊
Original assignee: Xian Sitan Apparatus Co Ltd
Current assignee: Xian Sitan Apparatus Co Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明涉及一种砝码增减装置以及全自动压力标定台，该砝码增减装置包括支架、砝码承重杆、砝码组以及砝码托举装置；砝码承重杆设置在支架上；砝码托举装置固定设置在支架上；砝码组活动设置在砝码承重杆上；砝码托举装置带动砝码组沿着砝码承重杆的轴向将相应的砝码放置在砝码承重杆上。本发明提供了一种标定精确、效率高、不受外界环境影响以及可减轻劳动强度的砝码增减装置以及全自动压力标定台。

Description

砝码增减装置以及全自动压力标定台

技术领域

本发明属于压力计鉴定技术领域，涉及一种砝码增减装置以及全自动压力标定台，尤其涉及一种可用于国内外电子压力计、压力传感器、机械压力计以及普通压力表的砝码增减装置以及全自动压力标定台。

背景技术

目前国内压力计的标定设备主要是普通的活塞式压力计，标定环境大都是恒温空气浴或者恒温油浴。普通的活塞压力是根据传压介质的静力平衡原理来测量压力的，压力的精度是通过在标准面积的活塞上施加标准的砝码质量来实现，精度高、稳定性好、测量范围广等特点，但需要人来操作加减砝码同时操作丝杠加压，整个压力标定过程操作要求比较严格，人来操作的话势必会影响标定精度，同时也增加了人的劳动强度，效率低，操作复杂，不符合自动化的要求。这种标定设备无法满足形式多样的压力计自动化标定。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种标定精确、效率高、不受外界环境影响以及可减轻劳动强度的砝码增减装置以及全自动压力标定台。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种砝码增减装置，其特殊之处在于：所述砝码增减装置包括支架、砝码承重杆、砝码组以及砝码托举装置；所述砝码承重杆设置在支架上；所述砝码托举装置固定设置在支架上；所述砝码组活动设置在砝码承重杆上；所述砝码托举装置带动砝码组沿着砝码承重杆的轴向将相应的砝码放置在砝码承重杆上。

上述砝码托举装置包括直线电机、连杆以及至少两个举升爪；所述直线电机通过连杆与举升爪相连；所述举升爪直接作用在砝码组的砝码上。

上述举升爪端部设置有滚轮，所述砝码与举升爪的滚轮相接触的面呈锥面；所述举升爪的滚轮直接作用在砝码的锥面上。

上述砝码托举装置的数量与砝码组中砝码的数量的相对应的。

上述砝码组包括大砝码组以及小砝码组；所述小砝码组以及大砝码组自上而下依次设置在砝码承重杆上；所述大砝码组包括一个或多个大砝码；所述小砝码组包括一个或多个小砝码。

上述砝码增减装置还包括砝码承重块，所述砝码承重块套装并固定在砝码承重杆上；所述砝码活动设置在砝码承重块上；所述砝码与砝码承重杆的接触面相吻合。

上述砝码组还包括质量补偿砝码组；所述质量补偿砝码组包括质量补偿盘、小气缸以及质量补偿砝码；所述质量补偿盘设置在砝码承重杆顶部；所述小气缸与质量补偿砝码相连后设置在支架上；所述小气缸驱动质量补偿砝码并将相应的质量补偿砝码放置在质量补偿盘上。

一种全自动压力标定台，其特殊之处在于：所述全自动压力标定台包括压力发生装置以及如上所述的砝码增减装置；所述压力发生装置顶接在砝码增减装置的砝码承重杆底部。

上述压力发生装置包括油杯、气动泄压阀、气液增压泵以及丝杠调压模块；所述油杯通过气动泄压阀与气液增压泵相贯通；所述丝杠调压模块调节气液增压泵所产生的压力后顶接在砝码增减装置的砝码承重杆的底部。

上述丝杠调压模块包括电机、减速机、活塞缸、活塞、丝杠以及传动杆；所述活塞设置在活塞缸内部；所述丝杠设置在活塞缸内部并与活塞缸螺纹连接；所述电机依次通过减速机以及传动杆带动丝杠转动；所述转动的丝杠带动活塞缸轴向运动；所述气液增压泵接入活塞缸中并推动活塞在活塞缸中无间隙滑动；所述活塞止靠在砝码增减装置的砝码承重杆底部；所述电机是旋转伺服电机。

本发明的优点是：

本发明针对现有的压力标定设备的不足提供了一种砝码增减装置以及全自动压力标定台，它可以实现对多种压力计的全自动压力标定，效率高，标定精确，不受外界环境的影响。该砝码增减装置包括质量补偿盘、承重杆旋转电机、4根立柱、质量补偿砝码、小砝码组、大砝码组、砝码承重杆、砝码承重块、砝码托举装置、承重杆扶正轮、活塞位置及温度测量机构、活塞系统、砝码补偿机构、压力发生机构，每片砝码由2个砝码托举装置控制，承重杆穿过砝码中心孔，砝码承重块安装在承重杆上，承重杆扶正轮安装在小砝码组底板上，并位于小砝码组和大砝码组之间，保证承重杆不倾斜，不影响测量精度。本发明测量精度高，加载速度快，加卸载匀速、平稳、方便快捷，摆动量小，检定校准效率高，可以实现对各种型式的压力计的全自动标定。本发明解决了常规手动压力计标检装置人工操作过程中不稳定因素的干扰，同时大大的减轻了劳动强度，提高了仪器标检质量和工作效率。

附图说明

图1是本发明所提供的砝码增减装置的外形结构示意图；

图2是本发明所提供的砝码增减装置的剖视图；

图3是本发明所采用的大小砝码的结构示意图；

图4是本发明所提供的砝码增减装置的俯视结构示意图；

图5是本发明所采用的砝码承重块的剖面结构示意图；

图6是本发明所采用的补偿砝码组结构示意图；

图7是本发明所采用的砝码承重杆结构示意图；

图8是本发明所采用的压力发生装置的结构示意图；

图9是本发明所采用的丝杠调压模块结构示意图；

图10是全自动压力标定台的框架结构示意图。

其中：

1-质量补偿盘、2-承重杆旋转电机、3-质量补偿砝码组、4-立柱、5-小砝码组、6-大砝码组、7-砝码承重杆、8-砝码承重块、9-砝码托举装置、10-承重杆扶正轮、11-活塞式压力计、12-直线电机、13-小汽缸、15-丝杠调压模块、16-气液增压泵、17-气动泄压阀、18-油杯、19-电机、20-减速机、21-活塞缸、22-活塞、23-丝杠、24-传动杆。

具体实施方式

参见图1以及图2，本发明首先提供了一种砝码增减装置，该砝码增减装置包括支架（包括立柱4以及用于固定立柱4的夹板）、砝码承重杆7、砝码组以及砝码托举装置9；砝码承重杆7设置在支架上；砝码托举装置9固定设置在支架上；砝码组活动设置在砝码承重杆7上；砝码托举装置9带动砝码组沿着砝码承重杆7的轴向将相应的砝码放置在砝码承重杆7上。

参见图4，砝码托举装置9包括直线直线电机12、连杆以及至少两个举升爪；直线直线电机12通过连杆与举升爪相连；举升爪直接作用在砝码组的砝码上。

举升爪端部设置有滚轮，砝码与举升爪的滚轮相接触的面呈锥面（参见图3）；举升爪的滚轮直接作用在砝码的锥面上。

砝码托举装置9的数量与砝码组中砝码的数量的相对应的。

请继续参见图2以及图4，砝码组包括大砝码组6以及小砝码组5；小砝码组5以及大砝码组6自上而下依次设置在砝码承重杆7上；大砝码组6包括一个或多个大砝码；小砝码组5包括一个或多个小砝码，大小砝码的数量是由系统压力确定的。

参见图5以及图7，砝码增减装置还包括砝码承重块8，砝码承重块8套装并固定在砝码承重杆7上；砝码活动设置在砝码承重块8上；砝码与砝码承重杆7的接触面相吻合。

参见图6，砝码组还包括质量补偿砝码组3；质量补偿砝码组3包括质量补偿盘1、小气缸13以及质量补偿砝码；质量补偿盘1设置在砝码承重杆7顶部；小气缸13与质量补偿砝码相连后设置在支架上；小气缸13驱动质量补偿砝码并将相应的质量补偿砝码放置在质量补偿盘1上。

参见图10，本发明基于上述装置，还提供了一种全自动压力标定台，全自动压力标定台包括压力发生装置以及如上所述的砝码增减装置；压力发生装置顶接在砝码增减装置的砝码承重杆7底部。

参见图8，压力发生装置包括油杯18、气动泄压阀17、气液增压泵16以及丝杠调压模块15；油杯18通过气动泄压阀17与气液增压泵16相贯通；丝杠调压模块15调节气液增压泵16所产生的压力后顶接在砝码增减装置的砝码承重杆7的底部。

参见图9，丝杠调压模块15包括电机19、减速机20、活塞缸21、活塞22、丝杠23以及传动杆24；活塞22设置在活塞缸21内部；丝杠23设置在活塞缸21内部并与活塞缸21螺纹连接；电机19依次通过减速机20以及传动杆24带动丝杠23转动；转动的丝杠23带动活塞缸21轴向运动；气液增压泵16接入活塞缸21中并推动活塞22在活塞缸21中无间隙滑动；活塞22止靠在砝码增减装置的砝码承重杆7底部；电机19是旋转伺服电机19。

与传统的全自动压力标定台相同，均有一个提供恒定压力的压力源的活塞压力计，一个对系统压力进行自动平衡的调节机构，一个对系统提供恒温环境的恒温箱，一个控制整个系统油压、气压、温度、活塞位置、砝码增减装置动作及砝码质量补偿的控制机柜，同时全自动压力标定台还有一个测量活塞位置及温度的测量机构，一个对砝码修正的补偿机构，一个给系统提供稳定压力的压力发生机构，本发明是对压力发生机构以及砝码增减装置进行了改进。

砝码托举装置9是由一个举升爪、一个连杆和一个直线直线电机12组成，直线直线电机12推动连杆带动举升爪对砝码进行操作，连杆与举升爪初始角度为120°，直线直线电机12与连杆采用螺纹连接。质量补偿盘1作用在砝码承重杆7上，当砝码承重杆7在承重杆旋转电机2的带动下也匀速转动，同时，质量补偿盘1也随之转动，并且将补偿砝码的载荷均匀的加载在砝码承重杆7上；砝码组分为大砝码组6、小砝码组5以及补偿砝码组，大砝码和小砝码的结构利用斜面原理，通过砝码托举装置9的水平运动，将砝码抬起或者落下，砝码中间采用台阶结构，有利于砝码砝码承重块8的安装及与砝码承重杆7的固定，该结构有利于砝码托举装置9的操作。采用两个承重杆扶正轮10将砝码承重杆7夹持，使其保证正立的角度。补偿砝码是安装在砝码承重杆7上方，经过系统判断分析，需要进行质量补偿时，位于补偿砝码上方的小汽缸动作，将砝码放置在质量补偿盘1上，实现质量的补偿；砝码承重杆7与砝码的固定是通过砝码砝码承重块8和开口销来实现固定的。

砝码承重杆7与砝码的固定是通过砝码承重块8和开口销来实现固定的。

为系统提供恒定压力源的活塞式压力计11是由活塞式压力计11及其附件活塞压帽、活塞温度传感器、活塞位置传感器共同组成。

系统压力发生装置的功能是将气液增压泵提供的一定压力的油液转化为活塞和仪器所需稳定的压力，用等压力的液压油来平衡等压力的砝码，从而实现压力的计量。气液增压泵是通过气泵将气体压力转化为液体压力使系统很快达到压力的临界值，缩短标定时间；当系统进行完压力标定后，系统的液体压力还很高，通过气动泄压阀17可以使系统油液的压力在很短时间内泄到安全压力范围内，同时缩短了压力标定时间；油杯18为系统提供油液，同时油杯18上设置了液位传感器可以将系统油液的余量实时的反馈给系统，保证了压力标定的油液供给。

活塞系统主要由活塞、光源位移传感器、活塞温度传感器组成。通过安装在活塞处的光源位移传感器对活塞的位置进行监测，活塞位置太低，活塞在旋转过程中容易碰着底座，使得活塞输出压力不够准确，这说明丝杆调节的压力不够，需要增加丝杆调节压力，让活塞升起来；活塞位置太高，在旋转的过程中容易出现摇晃，使得活塞输出压力不够准确，说明丝杆调节压力太大，需要减小丝杆调节压力，让活塞降下去。活塞内的油在受到外界压力时，会导致温度升高。而活塞压力计出厂时，活塞是在标准环境温度20±1℃条件下测定的。因此，当环境温度发生变化导致活塞系统温度超出规定范围使用时，必须进行温度修正补偿。安装温度传感器，实时监测活塞处的温度，对系统的压力进行补偿。在立柱4顶端安装由小直流电机19，它带动承重杆缓慢、匀速的旋转。

全自动压力标定台的计算机是装有控制软件和数据采集卡的工业计算机。使用时将被检压力计装入恒温箱并连接在检测接头上，根据被检压力计的压力范围，工业计算机通过控制软件和数据采集卡将压力信号采入并反馈到砝码增减装置和压力发生装置，同时砝码承重杆7在承重杆旋转电机2的驱动下，带动砝码承重杆7做匀速旋转，根据预定压力值自动组合砝码组，砝码增减装置在直线直线电机12的作用下驱动砝码托举装置9放置相应的砝码到承重杆上，同时根据使用地点的重力加速度、空气密度、湿度，活塞位置及温度，控制砝码补偿装置施加相应的补偿砝码，保证压力的绝对准确。然后通过压力发生系统给系统造压，通过气液增压泵将压力升至预定压力后，关闭气液增压泵，此时启动丝杠调压模块15的旋转伺服电机19带动丝杠23旋转给系统加压，系统压力传到活塞上，活塞顶起砝码承重杆7，并通过系统平衡砝码承重杆7的位置。当系统减压时，丝杠调压模块15停止工作，打开泄压阀泄压，当压力将至系统设定的压力值时，关闭泄压阀，同时砝码增减装置在直线直线电机12的控制下，控制砝码托举装置9减掉相应的砝码，并根据使用地点的重力加速度、空气密度、湿度，活塞位置及温度，重新控制砝码补偿组，同时气动丝杠调压模块15的伺服旋转电机19带动旋转丝杠23反转，按系统设定的压力给系统减压，并同时微调活塞的位置使之平衡，如此循环便完成了压力计标定的全过程。

Claims

1.一种砝码增减装置，其特征在于：所述砝码增减装置包括支架、砝码承重杆、砝码组以及砝码托举装置；所述砝码承重杆设置在支架上；所述砝码托举装置固定设置在支架上；所述砝码组活动设置在砝码承重杆上；所述砝码托举装置带动砝码组沿着砝码承重杆的轴向将相应的砝码放置在砝码承重杆上。

2.根据权利要求1所述的砝码增减装置，其特征在于：所述砝码托举装置包括直线电机、连杆以及至少两个举升爪；所述直线电机通过连杆与举升爪相连；所述举升爪直接作用在砝码组的砝码上。

3.根据权利要求2所述的砝码增减装置，其特征在于：所述举升爪端部设置有滚轮，所述砝码与举升爪的滚轮相接触的面呈锥面；所述举升爪的滚轮直接作用在砝码的锥面上。

4.根据权利要求3所述的砝码增减装置，其特征在于：所述砝码托举装置的数量与砝码组中砝码的数量的相对应的。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的砝码增减装置，其特征在于：所述砝码组包括大砝码组以及小砝码组；所述小砝码组以及大砝码组自上而下依次设置在砝码承重杆上；所述大砝码组包括一个或多个大砝码；所述小砝码组包括一个或多个小砝码。

6.根据权利要求5所述的砝码增减装置，其特征在于：所述砝码增减装置还包括砝码承重块，所述砝码承重块套装并固定在砝码承重杆上；所述砝码活动设置在砝码承重块上；所述砝码与砝码承重杆的接触面相吻合。

7.根据权利要求6所述的砝码增减装置，其特征在于：所述砝码组还包括质量补偿砝码组；所述质量补偿砝码组包括质量补偿盘、小气缸以及质量补偿砝码；所述质量补偿盘设置在砝码承重杆顶部；所述小气缸与质量补偿砝码相连后设置在支架上；所述小气缸驱动质量补偿砝码并将相应的质量补偿砝码放置在质量补偿盘上。

8.一种全自动压力标定台，其特征在于：所述全自动压力标定台包括压力发生装置以及如权利要求1-7任一权利要求所述的砝码增减装置；所述压力发生装置顶接在砝码增减装置的砝码承重杆底部。

9.根据权利要求8所述的全自动压力标定台，其特征在于：所述压力发生装置包括油杯、气动泄压阀、气液增压泵以及丝杠调压模块；所述油杯通过气动泄压阀与气液增压泵相贯通；所述丝杠调压模块调节气液增压泵所产生的压力后顶接在砝码增减装置的砝码承重杆的底部。

10.根据权利要求9所述的全自动压力标定台，其特征在于：所述丝杠调压模块包括电机、减速机、活塞缸、活塞、丝杠以及传动杆；所述活塞设置在活塞缸内部；所述丝杠设置在活塞缸内部并与活塞缸螺纹连接；所述电机依次通过减速机以及传动杆带动丝杠转动；所述转动的丝杠带动活塞缸轴向运动；所述气液增压泵接入活塞缸中并推动活塞在活塞缸中无间隙滑动；所述活塞止靠在砝码增减装置的砝码承重杆底部；所述电机是旋转伺服电机。