CN105738032A - 粮食压力传感器标定装置及标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粮食压力传感器标定装置及标定方法，标定装置包括液压缸，活塞式压力计，标定容器以及带传感器数据采集接口的计算机。活塞式压力计与液压缸连接，向液压缸输出一液压强度。标定容器内容置有粮食颗粒，且粮食颗粒在标定容器内形成一高度的粮食颗粒堆。其中，液压缸的活塞杆伸入标定容器内并面向粮食颗粒堆设置，且活塞杆上连接一压板，压板在活塞杆推动下将液压强度对应的压力作用在粮食颗粒堆的上表面，一粮食压力传感器设置在标定容器的底部并被粮食颗粒所覆盖，计算机与粮食压力传感器连接。本发明用实际的粮食颗粒对粮食压力传感器进行标定，从而能提高粮食压力传感器的精准度。

Description

粮食压力传感器标定装置及标定方法

技术领域

本发明涉及压力传感器标定技术领域，特别是涉及到粮食颗粒堆压力传感器的标定技术。

背景技术

粮食在粮仓内部的储藏过程中，可能因各种因素出现总质量的动态变化，为了保证粮食储藏的安全与品质，及时地检测与掌握这种动态变化具有重要意义。利用粮食压力传感器测量粮仓粮堆底部压力分布，可以间接地测出仓内粮食总质量，该种传感器属于颗粒体压力传感器的一种，为保证其测量精度与可靠性，生产过程中，要对其进行压力标定，常用标定方法有气压标定、液压标定、土介质中标定，不同的标定方法得到的输入输出特性线可能差异较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种粮食压力传感器标定装置，以提高粮食压力传感器的精准度。

为了实现上述目的，本发明的粮食压力传感器标定装置，包括液压缸，活塞式压力计，标定容器以及带传感器数据采集接口的计算机。活塞式压力计与所述液压缸连接，向所述液压缸输出一液压强度。标定容器内容置有粮食颗粒，且所述粮食颗粒在所述标定容器内形成一高度的粮食颗粒堆。其中，所述液压缸的活塞杆伸入所述标定容器内并面向所述粮食颗粒堆设置，且所述活塞杆上连接一压板，所述压板在所述活塞杆推动下将所述液压强度对应的压力作用在所述粮食颗粒堆的上表面，一粮食压力传感器设置在所述标定容器的底部并被所述粮食颗粒所覆盖，所述计算机与所述粮食压力传感器连接。

上述的粮食压力传感器标定装置，其中，所述标定容器包括上法兰盖，下法兰盖，以及容器体。容器体夹设在上法兰盖与下法兰盖之间。液压缸固定在所述上法兰盖上，所述粮食压力传感器平放在所述下法兰盖上。

上述的粮食压力传感器标定装置，其中，所述粮食压力传感器位于所述下法兰盖的中部。

上述的粮食压力传感器标定装置，其中，所述计算机与所述粮食压力传感器之间通过电缆线连接，所述容器体上具有供所述电缆线穿出的通孔。

上述的粮食压力传感器标定装置，其中，所述上法兰盖与所述下法兰盖之间通过多个螺杆连接。

本发明进一步提供一种粮食压力传感器标定方法，采用上述的粮食压力传感器标定装置对粮食压力传感器进行标定，包括如下步骤：

S100，在粮食压力传感器的量程范围内选取多个标定点；

S200，根据一标定点的压力值计算活塞式压力计所需提供的液压强度，从活塞式压力计加载输出该液压强度的液压至液压缸，使液压缸活塞杆推动压板将对应的压力作用在粮食颗粒堆的上表面，粮食颗粒堆将压力传递到粮食压力传感器上，同时检测计算机上的压力值；

S300，待粮食压力传感器输出压力值稳定后记录该实际压力值；

S400，在不同标定点重复步骤S200和步骤S300，依据不同的活塞式压力计输出的液压与粮食压力传感器测得的对应压力值，建立粮食压力传感器标定曲线。

上述的粮食压力传感器标定方法，其中，在所述步骤S100中，选取6～10个标定点。

本发明的有益功效在于，用实际的粮食颗粒对粮食压力传感器进行标定，从而能提高粮食压力传感器的精准度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的粮食压力传感器标定装置的结构图；

图2为本发明的粮食压力传感器标定装置的俯视图；

图3为一实施例的标定曲线图。

其中，附图标记

10—活塞式压力计

20—液压缸

21—活塞杆

30—标定容器

31—上法兰盖

32—下法兰盖

33—容器体

40—粮食压力传感器

50—带传感器数据采集接口的计算机

60—压板

70—螺杆

80—电缆线

90—管道

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

参阅图1及图2，如图所示，本发明的粮食压力传感器标定装置，包括活塞式压力计10，液压缸20，标定容器30以及带传感器数据采集接口的计算机50。

活塞式压力计10与液压缸20之间通过管道90连接，活塞式压力计10用于向液压缸20输出所需要的液压强度。

标定容器30内容置有粮食颗粒，且所述粮食颗粒在标定容器30内形成一高度的粮食颗粒堆。粮食压力传感器40设置在标定容器的底部并被粮食颗粒所覆盖，计算机50与粮食压力传感器40连接。标定容器30包括上法兰盖31，下法兰盖32以及容器体33。容器体33夹设在上法兰盖31与下法兰盖32之间。液压缸20固定在上法兰盖31上，粮食压力传感器40平放在下法兰盖32上。上法兰盖31与下法兰盖32之间通过多个螺杆70连接，以将容器体33紧固夹在中间。

较佳地，粮食压力传感器40位于下法兰盖32的中部，以提高检测的准确度。

较佳地，计算机50与粮食压力传感器40之间通过电缆线80连接，为了方便电缆线的设置，容器体33上具有供电缆线80穿出的通孔。当然，计算机与粮食压力传感器40之间也可以采用无线通讯方式传递信号。

液压缸20的活塞杆21伸入标定容器30内并面向粮食颗粒堆设置，且活塞杆21上连接一压板60，压板60在活塞杆21推动下将液压强度对应的压力作用在粮食颗粒堆的上表面。

采用上述的粮食压力传感器标定装置对粮食压力传感器进行标定时，包括如下步骤：

S100，在粮食压力传感器的量程范围内选取多个标定点，较佳地，选取6～10个标定点，每个标定点代表实仓储粮时不同高度的粮食在传感器上产生的理论压强，标定点越多，标定精度越高。

S200，根据一标定点的压力值计算活塞式压力计所需提供的液压强度，从活塞式压力计加载输出该液压强度的液压至液压缸，使液压缸活塞杆推动压板将对应的压力作用在粮食颗粒堆的上表面，粮食颗粒堆将压力传递到粮食压力传感器上，同时检测计算机上的压力值；

S300，待粮食压力传感器输出压力值稳定后记录该实际压力值；

S400，在不同标定点重复步骤S200和步骤S300，依据不同的活塞式压力计输出的液压与粮食压力传感器测得的对应压力值，建立粮食压力传感器标定曲线。

以下结合一具体标定方式详细对本发明的粮食压力传感器标定方法进行说明。

(1)在粮食压力传感器40的量程范围内选取6到10个标定点，也即压板60作用在粮食颗粒(此处采用的粮食为小麦)上的压强值，这里取10个标定点P_标定i(i＝1,2,…,10)，分别为7.12kPa、14.24kPa、21.36kPa、28.48kPa、35.60kPa、42.72kPa、49.84kPa、56.96kPa、64.08kPa、71.20kPa，每个标定点代表实仓储粮时不同高度的粮食在传感器上产生的理论压强，标定点越多，标定精度越高。

(2)根据粮食压力传感器40标定点的压力值P_标定i(i＝1,2,…,10)，计算活塞式压力计10所需提供给液压缸20的液压强度P_液压缸i(i＝1,2,…,10)，计算方法：P_液压缸i＝P_标定i*G(i＝1,2,…,10)，其中G为根据标定装置设计尺寸得到的力传递系数，得出对应的P_液压缸i(i＝1,2,…,10)分别为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa、1.8MPa、2.0MPa，操作活塞式压力计10输出P_液压缸1＝0.2MPa的液压到液压缸20，液压缸20推动压板60将压力作用在标定容器30内的粮食颗粒堆上，粮食颗粒堆将压力传递到粮食压力传感器40上，同时检测带传感器数据采集接口的计算机50上的压力值。

(3)待粮食压力传感器40输出压力值稳定后记录该实际压力数值

P_实际1＝15.17kPa。

(4)重复操作活塞式压力计10输出下一组液压，在不同标定点重复以上步骤，即可得到不同的活塞式压力计10输出的液压与粮食压力传感器40测得的对应压力值，从而建立粮食压力传感器标定曲线，横坐标为粮食压力传感器40测得的压力值P_实际i(i＝1,2,…,10)，纵坐标为活塞式压力计10输出的液压强度P_液压缸i(i＝1,2,…,10)。标定曲线图请见图3。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种粮食压力传感器标定装置，其特征在于，包括：

液压缸；

活塞式压力计，与所述液压缸连接，向所述液压缸输出一液压强度；以及

标定容器，其内容置有粮食颗粒，且所述粮食颗粒在所述标定容器内形成一高度的粮食颗粒堆；以及

带传感器数据采集接口的计算机；

其中，所述液压缸的活塞杆伸入所述标定容器内并面向所述粮食颗粒堆设置，且所述活塞杆上连接一压板，所述压板在所述活塞杆推动下将所述液压强度对应的压力作用在所述粮食颗粒堆的上表面，一粮食压力传感器设置在所述标定容器的底部并被所述粮食颗粒所覆盖，所述计算机与所述粮食压力传感器连接。

2.根据权利要求1所述的粮食压力传感器标定装置，其特征在于，所述标定容器包括：

上法兰盖；

下法兰盖；以及

容器体，夹设在上法兰盖与下法兰盖之间；

其中，所述液压缸固定在所述上法兰盖上，所述粮食压力传感器平放在所述下法兰盖上。

3.根据权利要求2所述的粮食压力传感器标定装置，其特征在于，所述粮食压力传感器位于所述下法兰盖的中部。

4.根据权利要求2所述的粮食压力传感器标定装置，其特征在于，所述计算机与所述粮食压力传感器之间通过电缆线连接，所述容器体上具有供所述电缆线穿出的通孔。

5.根据权利要求2所述的粮食压力传感器标定装置，其特征在于，所述上法兰盖与所述下法兰盖之间通过多个螺杆连接。

6.一种粮食压力传感器标定方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任意一项所述的粮食压力传感器标定装置对粮食压力传感器进行标定，包括如下步骤：

S100，在粮食压力传感器的量程范围内选取多个标定点；

S200，根据一标定点的压力值计算活塞式压力计所需提供的液压强度，从活塞式压力计加载输出该液压强度的液压至液压缸，使液压缸活塞杆推动压板将对应的压力作用在粮食颗粒堆的上表面，粮食颗粒堆将压力传递到粮食压力传感器上，同时检测计算机上的压力值；

S300，待粮食压力传感器输出压力值稳定后记录该实际压力值；

S400，在不同标定点重复步骤S200和步骤S300，依据不同的活塞式压力计输出的液压与粮食压力传感器测得的对应压力值，建立粮食压力传感器标定曲线。

7.根据权利要求6所述的粮食压力传感器标定方法，其特征在于，在所述步骤S100中，选取6～10个标定点。