CN104344929A - 提供参考压力的方法 - Google Patents

Abstract

一种依靠作为标准仪器的压力生成器尤其是压力补偿器来产生参考压力的方法，其中，压力生成器通过使用移动数据处理装置根据在每个情形中施加到活塞端面的质量来产生参考压力，方法包括以下步骤：从关于特征属性而被测量的多个标准仪器中选择标准仪器，并且标准仪器的特征属性以参考数据的形式被存储在中央存储位置处，将移动数据处理装置连接到中央存储位置并且自动下载所选的标准仪器的参考数据并且将参考数据存储在移动数据处理装置中，将参考数据、每个施加的质量、测量环境中的本地环境数据处理成以下压力值，其分配到在每个情形中作为标准仪器的参考压力而施加的质量。还描述了一种用于操作压力生成器以产生参考压力的便携式控制端。

Description

提供参考压力的方法

技术领域

本发明涉及产生参考压力的方法。所述参考压力用于校准压力计或压力传感器。

背景技术

针对高精度校准而言，提供准确的参考压力、也就是说参考压力必须被准确知道以便在要被校准仪器的显示与实际在测量仪器中占主导的压力之间获得合理的联系是一种基本需求。

用于产生参考压力的装置也被称为标准装置、是一种压力补偿器。由于重量和尺度可以被非常准确地确定，因此压力传感器会利用以可移动及以密封方式容纳在垂直气缸中的活塞，其端面加载有重量并对应于所施加的重量的活塞在气缸的气体中或流体中产生非常准确的可确定压力。为了避免起步阻力(粘滑运动)及其影响，活塞围绕其纵向轴线进行旋转。

由活塞产生的压力通过要被校准的测量计或压力传感器以及显示值来进行检测，并且相应地，响应于所述压力的输出信号被记录并注释为校准日志。这种操作针对多种参考压力来被实施。优选地针对校准，刻度端值或测量信号范围被划分为多个等同的部分，适宜的参考压力通过应用压力补偿器中的特定质量(不同重量的组合)以及刻度值来被调节，并且相应地，输出信号被记下来。

可以利用测量计或压力传感器来递送所获得的校准日志，但是标准日志也可以用于调节刻度值以及相应地在装置侧上的输出信号。

为了满足校准操作的准确性，压力补偿器被各个校准并且其各个特性(比如，活塞直径、活塞容积、活塞速度、提供在活塞周围的油的表面张力、系统的温度系数等)与相应压力补偿器相关联地被记录。

此外，来自于压力补偿器的环境的数据已经被考虑到，比如，压力补偿器的温度(对活塞直径的影响、活塞处的毛细力等)起着重要的作用。由于空气中重量的浮力被合适地考虑进去，因此空气压力、空气温度以及空气湿度是用于计算由重量实际上施加在活塞上的力的相关值。关于位置的等同信息是重要的，位置的地理高度对要被考虑的重力产生影响并且因此通过施加到其的重量而对活塞上施加的力产生影响。

在校准期间，优选地，要被校准仪器的整个测量或检测范围应该被测量。针对这个目的，将测量值范围划分为多个等同部分是有用的。然而由于对重量细分的结合而造成这不可能是随意的，而是尽可能地接近相应部分的理论质量值的重量的组合务必要被发现。

校准操作在重复关于计算步骤的各自性能以及结果的可靠及正确记录的常规步骤中需要极大的细心。当比如测量范围的划分以及重量细分的计算包括迭代过程时，校准操作也是耗时的。

作为人工过程，参考压力和参考压力值的正确供给包括含有读数误差、分配误差、传送误差以及记录误差的多个可能误差源。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提出一种产生参考值的改善方法，通过所述改善方法，这些误差可以被减少和/或排除。

这个目的通过包括权利要求1的特征的方法来实现；有利的构造被显示在从属权利要求中。

根据本发明用于产生参考压力的方法利用压力生成器作为标准仪器。压力生成器尤其可以为压力补偿器。在压力生成器中，根据施加到活塞端面的相应质量来产生参考压力。该方法适于如下移动数据处理装置的使用，该移动数据处理装置适于与诸如作为中心存储位置的互联网进行数据交换。

根据本发明的方法包括从以下多个标准仪器中选择出标准仪器，其中该多个标准仪器关于特征属性而被测量并且其特征属性以参考数据的形式被存储在中央存储位置处。当数据处理装置可以自动检测该标准仪器时，该标准仪器可以被自动选择。

在将移动数据处理装置连接到中央存储位置的步骤中，所选标准仪器的参考数据的自动下载以及在移动数据处理装置中的存储被执行。利用与个体标准仪器的选择有关的信息，匹配标准仪器的的参考数据集合此时被从中央存储位置下载并且被存储在移动数据处理装置中以用于进一步的使用。通过这种方式，防止各个参考数据不得不被进入到移动数据处理装置中。这不仅节省时间，而且确保了避免输入数据误差或传送错误。因此，参考压力值的指示变得更可靠。

在处理参考数据、每个施加的质量以及测量环境中的本地环境数据的步骤中，被分配到应用在每个情形中的质量的压力值被确定并且作为标准仪器的参考压力来输出。在每个情形中，针对参考压力的计算的相应基础为在每个情形中施加到活塞的质量，而参考数据和在测量环境中的本地环境数据被用于修正环境影响和相应标准仪器的性能。

在本发明的有益构造中，移动数据处理装置自动识别标准仪器，尤其是通过光学检测来自动识别标准仪器，并且从中央处理位置请求匹配的参考数据集合。

针对标准仪器的自动识别，比如条码或所谓的二维码(QR code,Denso Wave有限公司注册的商标)可以被使用，所述条码或二维码被布置在标准仪器上并且被读入并且通常由安装在移动数据处理装置(比如，称之为平板电脑)中的相机来进行评估。利用所读取的以及所评估的码，匹配标准仪器的参考数据集合此时被从中央存储位置下载并且被存储在移动数据处理装置中以供进一步使用。

通过这种方式，确保了实际上匹配相应标准仪器的参考数据集合被下载；在选择标准仪器和匹配的参考数据集合中的误差或传送错误被避免。

标准仪器的自动识别还可以由其他手段来执行；这些可以是无线电信号(比如蓝牙)、由标准仪器输出的红外信号；这里可以使用磁带、射频识别(RFID)标签、扫描芯片、或适于将仪器特定标识符传送到数据处理装置的类似装置。

优选地，本地环境数据包括周边空气压力、周边温度、空气湿度以及地理高度中的至少一个。如在开始所解释的，这些参数描述了测量环境以便补偿其对参考压力的影响。本地环境数据优选通过测量站点进行更新并且尤其是被无线地传送到移动数据处理装置。虽然基本上可以读取本地环境数据的值并且将其输入到数据处理装置中，然而，在当用于周边值的测量站点和移动数据处理装置之间建立数据通信时并且在当当前测量值通过其被传送时，传送错误、过时值可以被避免并且参考压力指示被改善。

优选地，地理高度由移动数据处理装置的GPS传感器来确定。通过这种方式，可以防止错误值不经意地用于地理高度。此外，地理高度被内部地确定在非常舒适的仪器中。

参考数据优选地包含与活塞直径、活塞容积、活塞速度、在活塞周围的油的表面张力以及系统的温度系数中的至少一个相关联的数据。这些参考数据通常被检测或连同标准仪器的制造一起被结合或者被存储在中央存储位置处(比如服务器)。通过这种方式，在参考数据中还存在合并涉及参考数据(材料值的更准确确定等等)的新发现的选项，以便当由另一装置有权使用参考数据集合时，更新的数据集合可以在此处被提供。参考数据集合可以被链接到程序更新以计算参考压力值以便还是通过这种方式，方向正确的更新可以被中心地开始。

还存在包括可更换活塞/气缸布置的标准仪器。参考数据集合可以包括针对要与相应标准仪器一起使用的所有活塞/气缸布置的数据以及以下查询，通过该查询，用户务必选择实际使用的活塞/气缸布置以便随后利用参考数据中的正确的数据集合。这种选择可以在适合数据集合的下载之前以便仅下载需要的参考数据。

作为以压力补偿器形式的标准仪器的特征属性的活塞速度旨在固定操作。这个速度可以被假设为具有给定值的常数。可以检测压力补偿器本身的速度并且通过数据界面(蓝牙、红外、无线电等)将所述速度读取到移动数据处理装置中并且在评估期间考虑实际测量的速度而非固定的参考值。

可用质量体集合优选地被分配到标准仪器。质量体的质量和尺寸与参考数据一起被存储在中央存储位置处。当递送标准仪器时，还通常递送重量集合。后者可以被准确地测量并且测量出的数据被等同地存储在参考数据的范围内。因此，这些数据与标准仪器的参考数据一起可以从中央存储位置下载到移动数据处理装置中。

在该方法中，优选地，每个施加的质量的质量体的组合被确定，并且从参考数据关于准确容积和相应质量体的质量，施加在每个情形中的质量由周边空气中的质量体的浮力来修正。

标准仪器可以通过尤其是无线数据通信而优选地连接到移动数据处理装置，并且当通信被建立的时候，参考数据的下载通过其本身被自动开始或参考数据直接下载到数据处理装置。例如，这可以被构造为使得当接通时，标准仪器自动连接到中央存储位置(互联网)并且下载其相关参考数据。当与移动数据处理装置的数据通信被建立的时候，数据被传送到该移动数据处理装置。通过这种方式，装置总是处于最新的状态。

在本发明的有益构造中，移动数据处理装置在要提供的参考压力的端部值之间输出优选为在等同子步骤和相关可用质量中彼此不同的多个参考压力值。因此，期望压力的人工确定可以被免除。

优选地，在根据本发明的方法中，要被施加的质量体的组合被确定用于设置参考压力。通过这种方式，测量操作能够实质上被加速了，因为其是一个用于确定质量体组合的迭代过程，通过这种组合，产生尽可能接近期望参考压力的压力。当移动数据处理装置知晓质量体的细分并且还知晓质量体的容积时，要被施加的质量体以及相关参考压力可以非常快速且精确地被指示。

根据本发明的方法可以以如下有益构造来进行设计，以便移动数据处理装置可以从事与参考压力被施加到其的压力测量装置进行的数据通信中并且在所述中央存储位置处和/或所述移动数据处理装置中以分配的方式响应于所述参考压力来存储信号输出。通过这种方式，从压力测量装置读取测量值可以被免除并且避免了有关的误差源(错误读取、误差、在参考压力和信号之间错误分配)。

优选地，日志可以被自动产生并且以可打印的方式来存储，其中，该日志使至少施加的质量、计算的参考压力以及考虑的环境数据再现。在前述本发明的构造(其中使用(测量)了与数据处理装置通信的压力测量装置)中，该日志可以被个别地准备以用于每个压力测量装置。日志尤其包含参考压力和压力测量装置的相关信号或测量值。当所述日志被存储时，比如由数据处理装置输出并且被存储在中央处理位置处时，所述日志可以被进一步用于评价压力测量装置例如长期行为。

此外，用于操作压力生成器以产生参考压力的便携式控制端被描述。操作装置包括：移动计算单元，其包括屏幕以及尤其构造为在屏幕上的层的输入装置；用于存储涉及压力生成器的参考数据和几何数据的存储器；通信模块，其用于从外部存储位置来加载参考数据和几何数据数据，以及用于计算压力参考点的计算单元，其中计算单元适于从本地环境数据、施加到压力生成器的质量以及压力生成器的参考数据和几何数据来计算压力值，并且其中便携式控制端被构造为自动产生日志，该日志从压力测试值来再现被测单元的检测值的偏离。

在与特定压力生成器(例如作为压力参考生成装置的压力补偿器)的交互期间，被测单元的测试日志可以由所述控制端以可靠的自此很大自动方式来准备。

如在开始已提及的，还由便携式控制端来考虑的本地环境数据优选地包括周边空气压力、周边温度、空气湿度以及地理高度中的至少一个。

等同优选地，参考数据和几何数据为压力生成器的装置特定数据并且尤其涉及压力生成器的活塞直径和/或活塞容积。

在本发明的有益构造中，便携式控制端被构造为接收用于压力生成器的漂浮活塞高度和/或旋转速度的传感器信号，并且当超过与期望值的可允许偏离和/或超过最小值时可以输出光学告警信号和/或声学告警信号。通过这种方式，当对测试单元进行测试时可以避免潜在的误差来源。

附图说明

此后参考说明书附图，藉由优选实施例来详细解释本发明，其中

图1示出了用于实现标准仪器的选择以及用于从互联网下载参考数据的示意性构造；

图2示出了一种示意性构造，在其中，参考数据通过测量数据来进行补充；

图3示出了具有要测试的压力测量仪器的测量值的自动检测的示意性构造；

图4示出了作为压力生成器的压力补偿器的示意性表示；

图5示出了作为包括传感器技术和界面的压力生成器的压力补偿器的示意性表示。

具体实施方式

图1阐释了一种包括标有1、2、3的三个压力补偿器的构造作为本发明的示例性实施例。参考标记4指代移动数据处理装置，其优选为所谓的包括触摸感应屏的平板电脑。数据处理装置运行一种被称为APP的应用，这有助于根据权利要求的方法来提供参考压力。在屏41上，显示出了用于选择要被使用的压力补偿器的数字的菜单。当用户已经做出他/她的选择时，平板电脑连接到互联网。通常，无线局域网(WLAN)至路由器(未示出)的连接被建立，其继而可以连接到FTP服务器5。通过这种连接，被分配到所选压力补偿器的参考数据集合被自动下载并且被存储在平板中以至少用于要被执行的校准功能。

此外，参考标记6指代平板电脑中的环境数据输入集合，以便根据主要环境条件来修正通过将质量体21施加到压力补偿器2的活塞而产生的参考压力的压力值。

图2示出了另外的自动装置的组合体，可以通过其来执行根据本发明的方法。用作标准仪器的压力补偿器2被示出并且在此处被详细解释。平板电脑4包括相机42并且提供有以下软件，经由该软件，由相机42捕捉的、并且可视地布置在压力补偿器2上的图像代码(此处为QR码)25可以被评估。因此作为数据处理装置的平板电脑4适于自动识别要被使用的压力补偿器2的数字或标识符。如在图1中已阐述的，平板电脑4随后连接到互联网并且自动从作为中央存储位置的服务器下载与压力补偿器2有关的参考数据集合。

在图2中，包括压力计的测量装置7被校准。由施加到活塞的质量体21所产生的参考压力首先被修正并且修正值随后分别与进入到平板电脑中的压力测量装置7的显示值进行比较以及关联。

在图2的图示中，压力补偿器7和平板电脑4具有例如可以为蓝牙接口的无线电接口(radio interface)23、24。经由所述接口，活塞速度的值可以通过压力补偿器2的活塞24的附近处的被分配的传感器系统26来进行检测并且在没有所需的用户传送的情况下可以被并入平板电脑的计算中。在这种情形下，无需在中央存储的参考数据集合中设置标准活塞速度。

由另一传感器系统27检测的活塞高度，即活塞到气缸中的浸入深度，经由接口23、43而被等同地传送到平板电脑。活塞高度经由手轮依靠液压滑块22而是可调节的。传感器系统27的信号可以被用于将活塞高度的调节显示在平板电脑的屏幕上并且可以被用于通过用户来请求可能必要的复位。传感器系统27获得的信号还可以被用于使测量值关联到浸入深度并且将修正因子或有效准则应用到相应测量值(在适当处)。通过这种方式，不可允许的浸入深度值可以被丢弃或测量值可以被修正到如下效果：当评估施加在活塞上的力以及后续的参考压力时，随浸入深度而变化的毛细力被考虑。

本地环境数据被指示在平板电脑显示器的左半上。场44指示取决于地理高度的重力加速度。针对安装在平板电脑中的卫星导航系统的全球定位系统(GPS)接收器在这种装置中几乎是标准的，因为所述装置频繁地用作为导航系统并且被装备用于导航系统。通过GPS信号地理高度可以被确定，并且随后通过地理高度可以自动确定要进入的重力加速度。为了卫星联系的目的，也许需要使平板电脑暴露于相同高度处的朝向天空的无阻碍视野作为测量空间。

图3示出了另一自动装置组合体，可以通过其来很大自动化实施该方法。除了图2(该图2的描述清楚地旨在近似地可应用到包括所描述的循环以及被指定相同参考标记的元件的图3)之外，在图3的布置中，压力传感器8连接到作为要被校准的压力测量装置的压力补偿器2。

压力传感器8连接到无线电接口9以用于响应于将参考压力施加到压力传感器8来向平板电脑4的接口43传送压力值。因此在这种布置中不需要读取以及进入被测量的压力值，而是这是被自动执行的。

此外，测量站点61被布置在压力补偿器2的测量环境中并且检测本地环境数据。测量站点61经由无线电接口62传送当前测量值，其中该无线电接口62与平板电脑4的无线电接口43通信并且接收本地环境数据以及使该数据进入到平板电脑4中。在这种情形下，校准通过测量值的自动输入被进一步促进。每个生成的参考压力的值因此被更准确地以及更可靠地呈现。

获得的校准数据可以作为日志被存储在平板电脑中并且可以选择性地被打印以及经由互联网被存储在中央存储位置(服务器)中。

此处阐述的示例描述了平板电脑的使用，其中藉由示例，平板电脑用作移动数据处理装置；还可以使用膝上型电脑、智能手机或相似的装置。

存在压力补偿器，其操作范围通过更换活塞/气缸单元而是可变的。在这种情形下，可以被假设的是，要从作为中央存储位置的服务器下载的参考数据集合的选择把所选的活塞/气缸单元考虑在内。还可以通过如对压力补偿器上的码的检测和评估所描述那样的相同方式来完成这一点，其中针对此目的，码被布置在活塞/气缸单元上。

图4示出了一种压力补偿器，其包括旋转圆盘或转动活塞圆盘28、连接到并且作用在液压系统30的活塞/气缸系统的活塞24。要被测试的装置(测量装置或压力转换器，未示出)连接到测试端50。容积滑块22作用在液压系统30上以便调节活塞24的漂浮高度(活塞高度)。填充喷嘴51允许再次填充液压流体。

图5阐述了一种压力补偿器2，其包括经由此前附图而在前描述的相同元件，其中相同参考标记用于相同的元件。因此，此处相应的描述也是可用的。压力补偿器2包括传感器系统26、27，通过其来测量漂浮活塞高度(传感器27)、活塞速度或圆盘速度(传感器26)。接口23被设置为无线电接口并且适于输出由传感器系统26、27检测到的值以便所述值随后由便携式控制端或移动数据处理装置来进行接收以及进行处理。

Claims (17)

1.一种依靠作为标准仪器的压力生成器、尤其是压力补偿器来产生参考压力的方法，其中，所述压力生成器通过使用移动数据处理装置根据在每个情形中施加到活塞端面的质量来产生参考压力，所述方法包括以下步骤：

从关于特征属性而被测量的多个标准仪器中选择所述标准仪器，并且所述标准仪器的特征属性以参考数据的形式被存储在中央存储位置处，

将所述移动数据处理装置连接到所述中央存储位置并且自动下载所选的所述标准仪器的参考数据并且将所述参考数据存储在所述移动数据处理装置中，

将所述参考数据、每个施加的质量和测量环境中的本地环境数据处理成以下压力值，该压力值被分配到在每个情形中作为所述标准仪器的参考压力而施加的质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动数据处理装置尤其通过光学检测来独立识别所述标准仪器，并且从所述中央存储位置请求匹配的参考数据集合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述本地环境数据包括周边空气压力、周边温度、空气湿度以及地理高度中的至少一个。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述本地环境数据由测量站点来更新并且被尤其无线地传送到所述移动数据处理装置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述地理高度由所述移动数据处理装置的GPS传感器来确定。

6.根据前述权利要求1至5中的一个或多个权利要求所述的方法，其特征在于，所述参考数据包含涉及活塞直径、活塞容积、活塞速度、活塞周围的油的表面张力以及系统的温度系数中的至少一个的数据。

7.根据前述权利要求1至6中的一个或多个权利要求所述的方法，其特征在于，可应用的质量体集合被分配到所述标准仪器并且所述质量体的质量和尺寸与所述参考数据仪器一起被存储在所述中央存储位置处并且与所述标准仪器的参考数据一起从所述中央存储位置处下载到所述移动数据处理装置中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在每个情形中施加的质量的质量体的组合被确定并且在每个情形中施加的质量由周边空气中的质量体的浮力来修正。

9.根据一个或多个前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述标准仪器尤其经由无线数据通信而可连接到所述移动数据处理装置并且在建立所述通信时参考数据的下载通过其本身自动开始或者参考数据直接下载到所述数据处理装置。

10.根据一个或多个前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述移动数据处理装置在要提供的参考压力的端部值之间输出优选为在等同子步骤中和要施加的相关质量中彼此不同的多个参考压力值。

11.根据权利要求10所述的方法，就涉及权利要求7而言，其特征在于，借由调整所述参考压力来确定要施加的质量体的组合。

12.根据一个或多个前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述移动数据处理装置适于从事与参考压力可施加到其的压力测量装置进行的数据通信，并且在所述中央存储位置处和/或所述移动数据处理装置中以分配的方式响应于所述参考压力来存储信号输出。

13.根据一个或多个前述权利要求所述的方法，其特征在于，使至少施加的质量、计算的参考压力以及考虑的环境数据再现的日志被自动产生并且以可打印的方式来存储。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，每个日志被个别地准备用于参考压力可应用到其的压力测量装置，并且除了根据权利要求13的构造之外，每个日志还包括参考压力和所述压力测量装置的相关信号。

15.一种用于操作压力生成器以产生参考压力的便携式控制端，包括：

移动计算单元，其具有屏幕以及尤其在所述屏幕上以层形式的输入装置，

存储器，其用于存储涉及压力生成器的参考数据以及几何数据，

通信模块，其用于从外部存储位置来加载所述参考数据和几何数据，

计算单元，其用于计算压力参考点，其中，所述计算单元适于从本地环境数据、施加到所述压力生成器的质量以及所述压力生成器的参考数据和几何数据来计算压力值，其中

所述便携式控制端构造为自动产生日志，所述日志通过压力测试值来再现被测单元的检测值的偏离。

16.根据权利要求15所述的便携式控制端，其中所述本地环境数据包括周边空气压力、周边温度、空气湿度以及地理高度中的至少一个，并且其中所述参考数据和几何数据是所述压力生成器的装置特定数据并且尤其涉及所述压力生成器的活塞直径和/或活塞容积。

17.根据权利要求15或16所述的便携式控制端，其特征在于，所述控制端被构造为接收用于所述压力生成器的漂浮活塞高度和/或旋转速度的传感器信号，并且被构造为当超过与期望值的可允许偏离和/或超过最小值时输出光学告警信号和/或声学告警信号。