CN103364279A - 一种探空气球爆破仪的校验方法及其校验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种探空气球爆破仪的校验方法及其装置，所述校验方法是在探空气球爆破仪系统的管路上增加一条校验管路，将设置有一定体积的标准气囊连接到所述校验管路上，校验时，通过所述校验管路对标准气囊进行充气同时所述探空气球爆破仪系统实时测量计算所充入标准气囊中的气体的体积值，当标准气囊充满气时锁定相关数据，再通过所述探空气球爆破仪系统测量计算出的气体体积值和设置的标准气囊的体积值来直接计算出探空气球爆破仪的精度并根据计算出的精度进行校验。本发明避免了流量、压力、温度等传感器需要经常送检的不便，且可就地实时的进行精度校验，省时省力，提高了探空气球爆破仪测试的效率和测试的精度，保证了测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量仪器的校验方法及其校验装置，尤其涉及一种探空气球爆破仪的校验方法及其校验装置。
背景技术
在做探空气球爆破测试时，通过探空气球爆破仪来测试探空气球爆破时的各项数据，并通过各项数据来判断该探空气球的质量是否合格。一般是将被测试探空气球悬挂在试验室内的探空气球爆破仪上，通过探空气球爆破仪向被测试探空气球内输送具有一定压力的压缩空气；在探空气球爆破仪中设置有温度传感器、气体流量计、压力传感器，可测量向被测试探空气球内输送具有一定压力的压缩空气的流量、温度和压力，同时在输送压缩空气的管线与被测试探空气球相接的端口且位于被测探空气球内侧设有微差压传感器，利用气体流量计、温度传感器和压力传感器分别采集流入被测试探空气球的气体流量、温度以及气体压力等数据，经A/D（数模转换器）转换后给计算机储存，其中流量直接显示并经计算机处理后换算成体积显示，压力经计算机处理后显示。计算机不断的检测流量、温度和压力，当探空气球爆破时，计算机锁存并显示体积、直径和压力。根据采集到的数据来判断被测试探空气球的质量是否合格。
在测试中，探空气球爆破仪的精度对于测试结果的准确性起到十分重要的作用。而探空气球爆破仪的精度需要由流量传感器、压力传感器、温度传感器等测得的数据计算出来。随着使用时间的增加，这些传感器会出现不同程度的磨损、腐蚀、阻塞和老化等现象，严重影响了探空气球爆破仪的精度。为保证探空气球爆破仪的精度，需经常对这些传感器进行送检。但在实际工作中，送检是一件十分麻烦的事情，费时费力从而影响了测试效率；另外，传感器等在运输过程中，由于运输环境的复杂性会使其产生更大的误差，影响了送检的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种探空气球爆破仪的校验方法及其校验装置，其能就地对探空气球爆破仪进行校验，无需送到专门部门进行检测，从而提高了探空气球爆破仪测试的效率，并能实时的对探空气球爆破仪进行校验，从而提高了探空气球爆破仪测试的精度，保证了测试结果的准确性。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种探空气球爆破仪的校验方法，所述校验方法是在探空气球爆破仪系统的管路上增加一条校验管路，将设置有一定体积的标准气囊连接到所述校验管路上，校验时，通过所述校验管路对标准气囊进行充气同时所述探空气球爆破仪系统实时测量计算所充入标准气囊中的气体的体积值，当标准气囊充满气时锁定相关数据，再通过所述探空气球爆破仪系统测量计算出的气体体积值和设置的标准气囊的体积值来直接计算出探空气球爆破仪的精度并根据计算出的精度进行校验。
优选的，所述校验方法的操作流程为：在计算机的PLC程序中设置一个压差值；所述微差压传感器用来检测标准气囊内与外界大气之间的压差，当检测到的压差值达到设置的压差值时，表示标准气囊已经充满气；当需要校验时，通过计算机设置的PLC程序关闭所述爆破电控阀，打开校验电控阀，启动与所述气体流量计管道连接的风源，开始往标准气囊里面充气，当微差压传感器检测到所述标准气囊内与外界大气之间的压差达到设定好的压差值时，即当标准气囊充满气时，所述微差压传感器发出一个信号经A/D转换后给计算机，设置PLC程序的计算机发出信号经D/A转换后控制风源和验电控阀关闭并将相关数据如气体流量值，温度值，压力值等锁存到计算机中；设置PLC程序的计算机根据相关数据将探空气球爆破仪测得的气体流量值以及根据气体流量值，温度值，压力值等计算出来的气体体积值直接显示出来；此时，可根据所述的气体体积值和设置的标准气囊的体积值进行人工计算，得到探空气球爆破仪的精度，计算公式如下：
其中，V为计算机根据相关数据计算出来的气体体积值，V标为设置的标准气囊8的体积值；
如果计算出的探空气球爆破仪的精度在精度范围之间，则为合格精度，这时再通过计算机设置的PLC程序发出信号经D/A转换后控制打开爆破电控阀，将被测试的探空气球套接在爆破充气嘴上，进行爆破测试；
如果计算出的探空气球爆破仪的精度在精度范围之外，则为不合格精度，这时通过计算机进行流量系数的调整，如计算出的探空气球爆破仪的精度为正精度误差，则将流量系数调小，反之，则将流量系数调大，再重新进行探空气球爆破仪的校验，直到满足精度范围为止。
优选的，所述压差值设定为50Pa。
优选的，所述标准气囊充满气时为矩形气囊或圆形气囊。
优选的，所述标准气囊的体积值设置为100m3、180 m3、280 m3或500m3。
优选的，所述探空气球爆破仪的精度在精度范围之间时，所述探空气球爆破仪的精度为合格精度；当探空气球重量为500克以下时，所述精度范围为0%至3%；当探空气球重量为750克至1200克时，所述精度范围为0%至4%；当探空气球重量为1600克至3000克时，所述精度范围为0%至5%。
本发明还提供一种如上所述的校验方法所使用的校验装置，包括增设在探空气球爆破仪中的压力传感器与爆破充气嘴之间的管道上的三通，所述三通一端通过管道与所述压力传感器连接，另外一端通过管道与所述爆破充气嘴连接，通过管道与所述三通余下的一端连接的校验充气嘴，分别设置在连接所述三通与校验充气嘴之间的管道上和连接所述三通与爆破充气嘴之间的管道上的校验电控阀和爆破电控阀，套接在所述校验充气嘴上的标准气囊，设置在所述标准气囊上与其相连接的用于检测所述标准气囊与外界大气压差的微差压传感器，增设的所述校验电控阀、爆破电控阀以及微差压传感器通过电线与配有PLC程序的计算机电气控制连接。
优选的，所述标准气囊为矩形气囊或圆形气囊。
优选的，在所述标准气囊的四周均匀设置有四个导气管，所述导气管的一端连接在所述标准气囊上，其另外一端与所述微差压传感器的正端相连。
优选的，所述标准气囊的体积值设置为100m3、180 m3、280 m3或500m3。
本发明的有益效果在于：本发明通过增设校验管道对设定好一定体积值的标准气囊进行充气，当标准气囊充满气时锁定相关数据，再通过探空气球爆破仪系统测量计算出的气体体积值和标准气囊的体积值来直接计算出探空气球爆破仪的精度并根据计算出的精度进行校验，避免了流量传感器、压力传感器、温度传感器等需要经常送检的不便，且本发明可就地实时的对探空气球爆破仪进行精度校验，省时省力，提高了探空气球爆破仪测试的效率和测试的精度，保证了测试结果的准确性。
附图说明
图1为探空气球爆破仪的结构原理示意图；
图2为本发明的结构原理示意图；
图3为本发明的操作流程示意图；
图中：1. 气体流量计，2. 爆破充气嘴，3.管道，4. 三通，5. 校验充气嘴，6. 校验电控阀，7. 爆破电控阀，8. 标准气囊，9. 微差压传感器，10.计算机，11. 风源，12. 探空气球，13. 导气管，14.电线，15.温度传感器，16.压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步详细阐述本发明的技术方案。
如图1所示，探空气球爆破仪包括风源11，依次与所述风源11管道连接的温度传感器15，气体流量计1，压力传感器16，爆破充气嘴2，设置在爆破充气嘴2上且位于被测探空气球12内侧的微差压传感器9以及设置PLC程序的计算机10，所述温度传感器15，气体流量计1，压力传感器16，微差压传感器9通过电线14与设置PLC程序的计算机10电气控制连接。
本发明所提供的一种探空气球爆破仪的校验方法是在探空气球爆破仪系统的管路上增加一条校验管路，将设置有一定体积的标准气囊8连接到所述校验管路上，校验时，通过所述校验管路对标准气囊8进行充气同时所述探空气球爆破仪系统实时测量计算所充入标准气囊8中的气体的体积值，当标准气囊充满气时锁定相关数据，再通过所述探空气球爆破仪系统测量计算出的气体体积值和设置的标准气囊8的体积值来直接计算出探空气球爆破仪的精度并根据计算出的精度进行校验。
实施例：如图2所示，为实现本发明所述的校验方法，需在探空气球爆破仪中的压力传感器16与爆破充气嘴2之间的管道3上增设一个三通4，所述三通4一端通过管道3与所述压力传感器16连接，另外一端通过管道3与所述爆破充气嘴2连接，将所述三通4余下的一端通过管道3与校验充气嘴5连接，分别在连接所述三通4与校验充气嘴5之间的管道3上和连接所述三通4与爆破充气嘴2之间的管道3上设置校验电控阀6和爆破电控阀7，在所述校验充气嘴5上设置一个标准气囊8，在所述标准气囊8上设置与其相连接的用于检测所述标准气囊8与外界大气压差的微差压传感器9，将增设的所述校验电控阀6、爆破电控阀7以及微差压传感器9通过电线14与设置PLC程序的计算机10电气控制连接，根据探空气球爆破仪测量计算出的气体体积值和设置的标准气囊的体积值来直接校验探空气球爆破仪的精度。
如图3所示，本发明所述校验方法的操作流程为：在计算机10的PLC程序中设置一个压差值。根据经验，所述压差值设定为50Pa。所述微差压传感器9用来检测标准气囊8内与外界大气之间的压差，当检测到的压差值达到设置的压差值时，表示标准气囊8已经充满气。当需要校验时，通过计算机10设置的PLC程序关闭所述爆破电控阀7，打开校验电控阀6，启动与所述气体流量计1管道连接的风源11，开始往标准气囊8里面充气，当微差压传感器9检测到所述标准气囊8内与外界大气之间的压差达到设定好的压差值时，即当标准气囊8充满气时，所述微差压传感器9发出一个信号经A/D转换后给计算机10，设置PLC程序的计算机10发出信号经D/A转换后控制风源11和验电控阀6关闭并将相关数据如气体流量值，温度值，压力值等锁存到计算机10中。设置PLC程序的计算机10根据相关数据将探空气球爆破仪测得的气体流量值以及根据气体流量值，温度值，压力值等计算出来的气体体积值直接显示出来。此时，可根据所述的气体体积值和设置的标准气囊8的体积值进行人工计算，得到探空气球爆破仪的精度，计算公式如下：
其中，V为计算机10根据相关数据计算出来的气体体积值，V标为设置的标准气囊8的体积值。如果计算出的探空气球爆破仪的精度在精度范围之间，则为合格精度，这时再通过计算机10设置的PLC程序发出信号经D/A转换后控制打开爆破电控阀7，将被测试的探空气球12套接在爆破充气嘴2上，进行爆破测试。如果计算出的探空气球爆破仪的精度在精度范围之外，则为不合格精度，这时通过计算机10进行流量系数的调整，如计算出的探空气球爆破仪的精度为正精度误差，则将流量系数调小，反之，则将流量系数调大，再重新进行探空气球爆破仪的校验，直到满足精度范围为止。
在本实施例中，所述标准气囊8充满气时为矩形气囊，也可以采用圆球形气囊，这样方便计算出其体积值。所述标准气囊8采用PVC塑料制成，该标准气囊8容易加工、成本低，可以用标准尺子将标准气囊8的相关尺寸测量后通过体积公示计算出所述标准气囊8的体积值。
在本实施例中，所述标准气囊8的体积值设置为100m3，也可以设置为180 m3、280 m3或500m3。
所述探空气球爆破仪的精度在精度范围之间时，所述探空气球爆破仪的精度为合格精度；当探空气球重量为500克以下时，所述精度范围为0%至3%；当探空气球重量为750克至1200克时，所述精度范围为0%至4%；当探空气球重量为1600克至3000克时，所述精度范围为0%至5%。
如图1所示，本发明还提供一种如上所述校验方法所使用的校验装置，所述校验装置包括增设在探空气球爆破仪中的压力传感器16与爆破充气嘴2之间的管道3上的三通4，所述三通4一端通过管道3与所述压力传感器16连接，另外一端通过管道3与所述爆破充气嘴2连接，通过管道3与所述三通4余下的一端连接的校验充气嘴5，分别设置在连接所述三通4与校验充气嘴5之间的管道3上和连接所述三通4与爆破充气嘴2之间的管道3上的校验电控阀6和爆破电控阀7，套接在所述校验充气嘴5上的标准气囊8，设置在所述标准气囊8上与其相连接的用于检测所述标准气囊8与外界大气压差的微差压传感器9，增设的所述校验电控阀6、爆破电控阀7以及微差压传感器9通过电线14与配有PLC程序的计算机10电气控制连接。
在本实施例中，所述标准气囊8充满气时为矩形气囊，也可以采用圆球形气囊，这样方便计算出其体积值。所述标准气囊8采用PVC塑料制成，该标准气囊8容易加工、成本低，可以用标准尺子将标准气囊8的相关尺寸测量后通过体积公示计算出所述标准气囊8的体积值。
为了进一步提高校验精度的准确性，在所述标准气囊8的四周均匀设置有四个导气管13，所述微差压传感器9设置为4个，所述导气管13的一端连接在所述标准气囊8上，其另外一端与所述微差压传感器9的正端相连，所述微差压传感器9的负端与外界大气相通，所述微差压传感器9通过其正负端检测其之间的压差。当四个微差压传感器9都检测到标准气囊8内与外界大气之间的压差值达到设置的压差值时，证明该标准气囊8充满气体。
在本实施例中，所述标准气囊8的体积值设置为100m3，也可以设置为180 m3、280 m3或500m3。
综上所述，本发明通过增设校验管道对设定好一定体积值的标准气囊进行充气，当标准气囊充满气时锁定相关数据，再通过探空气球爆破仪系统测量计算出的气体体积值和标准气囊的体积值来直接计算出探空气球爆破仪的精度并根据计算出的精度进行校验，避免了流量传感器、压力传感器、温度传感器等需要经常送检的不便，且本发明可就地实时的对探空气球爆破仪进行精度校验，省时省力，提高了探空气球爆破仪测试的效率和测试的精度，保证了测试结果的准确性。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。
Claims (10)
1.一种探空气球爆破仪的校验方法，其特征在于：所述校验方法是在探空气球爆破仪系统的管路上增加一条校验管路，将设置有一定体积的标准气囊连接到所述校验管路上，校验时，通过所述校验管路对标准气囊进行充气同时所述探空气球爆破仪系统实时测量计算所充入标准气囊中的气体的体积值，当标准气囊充满气时锁定相关数据，再通过所述探空气球爆破仪系统测量计算出的气体体积值和设置的标准气囊的体积值来直接计算出探空气球爆破仪的精度并根据计算出的精度进行校验。
2.根据权利要求1所述的校验方法，其特征在于：所述校验方法的操作流程为：在计算机的PLC程序中设置一个压差值；所述微差压传感器用来检测标准气囊内与外界大气之间的压差，当检测到的压差值达到设置的压差值时，表示标准气囊已经充满气；当需要校验时，通过计算机设置的PLC程序关闭所述爆破电控阀，打开校验电控阀，启动与所述气体流量计管道连接的风源，开始往标准气囊里面充气，当微差压传感器检测到所述标准气囊内与外界大气之间的压差达到设定好的压差值时，即当标准气囊充满气时，所述微差压传感器发出一个信号经A/D转换后给计算机，设置PLC程序的计算机发出信号经D/A转换后控制风源和验电控阀关闭并将相关数据如气体流量值，温度值，压力值等锁存到计算机中；设置PLC程序的计算机根据相关数据将探空气球爆破仪测得的气体流量值以及根据气体流量值，温度值，压力值等计算出来的气体体积值直接显示出来；此时，可根据所述的气体体积值和设置的标准气囊的体积值进行人工计算，得到探空气球爆破仪的精度，计算公式如下：
其中，V为计算机根据相关数据计算出来的气体体积值，V标为设置的标准气囊8的体积值；
如果计算出的探空气球爆破仪的精度在精度范围之间，则为合格精度，这时再通过计算机设置的PLC程序发出信号经D/A转换后控制打开爆破电控阀，将被测试的探空气球套接在爆破充气嘴上，进行爆破测试；
如果计算出的探空气球爆破仪的精度在精度范围之外，则为不合格精度，这时通过计算机进行流量系数的调整，如计算出的探空气球爆破仪的精度为正精度误差，则将流量系数调小，反之，则将流量系数调大，再重新进行探空气球爆破仪的校验，直到满足精度范围为止。
3.根据权利要求2所述的校验方法，其特征在于：所述压差值设定为50Pa。
4.根据权利要求2所述的校验方法，其特征在于：所述标准气囊充满气时为矩形气囊或圆形气囊。
5.根据权利要求4所述的校验方法，其特征在于：所述标准气囊的体积值设置为100m3、180 m3、280 m3或500m3。
6.根据权利要求2所述的校验方法，其特征在于：所述探空气球爆破仪的精度在精度范围之间时，所述探空气球爆破仪的精度为合格精度；当探空气球重量为500克以下时，所述精度范围为0%至3%；当探空气球重量为750克至1200克时，所述精度范围为0%至4%；当探空气球重量为1600克至3000克时，所述精度范围为0%至5%。
7.一种根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的校验方法所使用的校验装置，其特征在于：包括增设在探空气球爆破仪中的压力传感器与爆破充气嘴之间的管道上的三通，所述三通一端通过管道与所述压力传感器连接，另外一端通过管道与所述爆破充气嘴连接，通过管道与所述三通余下的一端连接的校验充气嘴，分别设置在连接所述三通与校验充气嘴之间的管道上和连接所述三通与爆破充气嘴之间的管道上的校验电控阀和爆破电控阀，套接在所述校验充气嘴上的标准气囊，设置在所述标准气囊上与其相连接的用于检测所述标准气囊与外界大气压差的微差压传感器，增设的所述校验电控阀、爆破电控阀以及微差压传感器通过电线与配有PLC程序的计算机电气控制连接。
8.根据权利要求7所述的校验装置，其特征在于：所述标准气囊为矩形气囊或圆形气囊。
9.根据权利要求8所述的校验装置，其特征在于：在所述标准气囊的四周均匀设置有四个导气管，所述导气管的一端连接在所述标准气囊上，其另外一端与所述微差压传感器的正端相连。
10.根据权利要求9所述的校验装置，其特征在于：所述标准气囊的体积值设置为100m3、180 m3、280 m3或500m3。
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