CN106644264A - 一种海洋压力传感器定标校准连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋压力传感器定标校准连接装置，包括耐压舱，以及端盖；所述耐压舱的圆形长孔结构内设有柱塞套，所述柱塞套内部滑动设有柱塞，所述柱塞套与柱塞无压力损失密封；所述柱塞套的外端设有高弹性隔离膜片，所述柱塞与所述隔离膜片之间设有润滑油；所述端盖与耐压舱对接连接；所述耐压舱圆柱形端通与活塞压力计相连接，所述端盖的圆柱形端通过螺纹凸起与压力罐相连接。本发明实现活塞压力计和压力罐的无压力损失连接，最大程度的模拟了压力传感器的真实应用环境，实现了压力传感器的整体定标校准，消除了压力传感器局部变形引起的测量误差，提高了压力传感器的测量精度。

Description

一种海洋压力传感器定标校准连接装置

技术领域

本发明属于海洋监测仪器领域，具体地说，涉及一种海洋压力传感器定标校准连接装置。

背景技术

海水压力值相当于海洋环境参数观测仪器在海水中的空间坐标，压力测量的准确性是进行数据比对和检测的关键要素。压力传感器在海洋方面应用很广泛，可用于海啸监测、水位计、验潮仪、温盐深探测仪，以及浮标、潜标、水下移动平台和海底观测网等海洋监测传感器集成系统。随着海洋观测技术的发展，对压力传感器精度的要求越来越高。

压力传感器在使用一段时间后由于元器件以及测量电路老化的原因，会使测量数据产生漂移，产生测量误差。为了保证测量精度需要对压力传感器在实验室内进行定标校准。

目前，压力传感器在海洋中使用时一般是将压力传感器集成到仪器上进行使用的，如常用海洋仪器CTD传感器。压力传感器的定标校准方法如图1所示，是在传感器10上设计有专门的压力定标接口，通过压力转接头12把压力传感器11和高精度活塞压力计13连接起来进行压力标定，高精度活塞压力计13的压力值作为压力标准值。定标时只有压力传感器11膜片部分是处于压力状态，通过多点测量压力传感器11原始值与压力标准值对压力传感器的测量曲线进行重新拟合，获得定标校准系数，从而达到压力传感器11校准的目的。

海洋仪器在海上应用时是整体仪器处于压力环境中，尤其在大压力环境中，压力传感器周围连接部件的压力变形会影响压力传感器的测量精度，导致测量误差。如果能够使整个仪器处于压力环境中进行定标校准，可以很好的解决上述问题。

目前，国内压力定标校准使用压力标准值是由高精度活塞压力计提供的，仪器进行整体压力耐压实验是在压力罐中进行的。要实现整个仪器处于压力环境中进行定标校准需要将高精度活塞压力计和压力罐连接起来。但是，活塞压力计压力介质是油，压力罐中的介质是水，两者不能直接接触，否则会污染整个压力罐进而污染海洋仪器，因此目前无法实现活塞压力计和压力罐的连接实现压力传感器整体压力定标校准。

发明内容

为了解决目前海洋用压力传感器在实验室内定标校准后在真实应用环境中存在测量误差的问题，本发明提供了一种活塞压力计与压力罐连接装置，其目的在于通过连接装置，实现活塞压力计和压力罐的无压力损失连接，实现压力传感器的整体压力环境定标校准，最大程度的模拟真实应用环境，来保障压力测量的准确性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种海洋压力传感器定标校准连接装置，包括一端为带螺纹凸起的圆柱形、另一端为圆形长孔结构的耐压舱，以及端盖；

所述耐压舱的圆形长孔结构内设有柱塞套，所述柱塞套内部滑动设有柱塞，所述柱塞套与柱塞无压力损失密封；所述柱塞套的外端设有高弹性隔离膜片，所述柱塞与所述隔离膜片之间设有润滑油；

所述端盖一端为有螺纹凸起的圆柱形，另一端为圆孔结构，所述端盖的圆孔结构端与耐压舱的圆形长孔结构端对接连接；

所述耐压舱圆柱形端通过螺纹凸起与活塞压力计的连接管相连接，并互相连通至所述柱塞套的内部空间；所述端盖的圆柱形端通过螺纹凸起与压力罐的连接管相连接，并互相连通至端盖圆孔结构的内部空间。

进一步的，所述耐压舱的圆形长孔结构端与端盖对接处设有凹进部，所述凹进部的底部与所述柱塞套的外端平齐，所述端盖的圆孔结构端设有与所述凹进部对应的凸出部，所述凹进部与所述凸出部对接并通过螺栓进行连接。

更进一步的，所述隔离膜片设置在所述柱塞套的外端与所述凹进部的底部，所述端盖通过O型圈与耐压舱以及隔离膜片进行密封。

进一步的，所述柱塞套与耐压舱之间通过O型圈进行密封。

进一步的，所述耐压舱紧邻圆柱形端设有与所述柱塞套的内部空间相通的第一放气口，所述第一放气口设有第一放气堵，所述柱塞套的内部空间位于所述柱塞远离隔离膜片的一侧。

更进一步的，所述第一放气堵与所述耐压舱之间通过O型圈密封。

进一步的，所述述端盖紧邻圆柱形端设有与其圆孔内部空间相通的第二放气口，所述第二放气口设有第二放气堵。

更进一步的，所述第二放气堵与所述耐压舱之间通过O型圈密封。

进一步的，所述耐压舱的圆形长孔的邻近耐压舱圆柱形端的一侧设有凹槽，所述凹槽内设有复位弹簧。

更进一步的，所述柱塞对应复位弹簧设有圆柱型凸起。

相对于现有技术，本发明所述的海洋压力传感器定标校准连接装置具有以下优势：

本发明通过设计海洋压力传感器定标校准连接装置，实现活塞压力计和压力罐的无压力损失连接，最大程度的模拟了压力传感器的真实应用环境，实现了压力传感器的整体定标校准，消除了压力传感器局部变形引起的测量误差，提高了压力传感器的测量精度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中压力传感器定标校准示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例的连接使用结构示意图。

其中：

1、耐压舱； 2、端盖；

3、柱塞套； 4、柱塞；

5、隔离膜片； 6、润滑油；

7、第一放气堵； 8、第二放气堵；

9、复位弹簧； 10、传感器；

11、压力传感器； 12、压力转接头；

13、活塞压力计； 14、压力罐；

15、加压泵。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2所示，本发明涉及的一种海洋压力传感器定标校准连接装置。包括耐压舱1，第一放气堵7、柱塞套3、柱塞4、润滑油6、隔离膜片5、第二放气堵8、端盖2和复位弹簧9组成。耐压舱1为一端有螺纹凸起的圆柱形、另一端为圆孔的结构，圆孔顶端有凹槽，耐压舱1用于承受压力系统的压力以及与活塞压力计13的连接；第一放气堵7安装在耐压舱1具有螺纹凸起端的上部，与耐压舱1之间通过O型圈密封，用来排除柱塞套3内部的空气；复位弹簧9安装在耐压舱1的内部顶端的凹槽内，用来实现柱塞4的复位；柱塞套3安装在耐压舱1的圆孔结构内，柱塞套3内部非常光滑与柱塞4配套使用，用来实现与柱塞4的无压力损失密封，柱塞套3与耐压舱1之间通过O型圈进行密封；柱塞4安装在柱塞套3内部，一端有圆柱型凸起，柱塞4外表面非常光滑，与柱塞套3配套使用，用来实现活塞压力计13和压力罐14的压力隔离；隔离膜片5为高弹性的橡胶材料制作，安装在在柱塞套3的外端以及耐压舱1的圆孔端内部，用来实现连接装置的油水分离；润滑油6位于柱塞套3与隔离膜片5中间，充满柱塞4与隔离膜片5之间的空隙，约占柱塞套3内部空间的一半体积，用来实现柱塞套3和柱塞4的润滑与密封；端盖2为一端有螺纹凸起的圆柱形结构，另一端为圆孔结构，端盖2安装在耐压舱1的圆孔结构端，与耐压舱1以及隔离膜片5通过O型圈进行密封，通过螺栓进行连接，用来压紧隔离膜片5以及连接压力罐14；第二放气堵8安装在端盖2具有螺纹凸起端的上部，与端盖2之间通过O型圈密封，用来排除端盖2内部的空气。

本发明所涉及的压力传感器定标校准连接装置在使用时，首先用压力罐14的连接管与连接装置耐压舱1上的螺纹凸起相连接，用高精度活塞压力计13的连接管与连接装置端盖2上的螺纹凸起相连接。连接完毕后，打开压力罐14，将定标仪器放入到压力罐14内部，然后在压力罐14内部加满自来水后盖上压力罐14，将压力罐14与加压泵15通过管路连接。打开第二放气堵8，启动加压泵15，将连接装置端盖2内部的空气排除后，关闭加压泵15，关闭第二放气堵8；打开第一放气堵7，操作活塞压力计13排除连接装置耐压舱1内空气后关闭第一放气堵7；

压力传感器11定标校准时，首先通过加压泵15将压力罐14内部压力加压至比标定压力值低0.5MPa，连接装置的柱塞4在压力罐14内部压力作用下会移动到柱塞套3的顶端，顶紧连接装置耐压舱1，连接装置的隔离膜片5与润滑油6随柱塞4向一端移动。然后操作活塞压力计13给压力罐14加压，随着活塞压力计端的压力上升，当活塞压力计端的力大于压力罐端的力时，连接装置的柱塞4会向柱塞套3的另一端移动，从而带动润滑油6及隔离膜片5移动。当活塞压力计13与压力罐14内部的压力相等后，两端达到平衡状态，柱塞4停止移动。当完成一个压力标定值标定校准后，首先通过活塞压力计13泄压，活塞压力计13压力为零后，再操作加压泵15进行泄压，完成一个点的压力标定校准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋压力传感器定标校准连接装置，其特征在于，包括一端为带螺纹凸起的圆柱形、另一端为圆形长孔结构的耐压舱，以及端盖；

所述耐压舱的圆形长孔结构内设有柱塞套，所述柱塞套内部滑动设有柱塞，所述柱塞套与柱塞无压力损失密封；所述柱塞套的外端设有高弹性隔离膜片，所述柱塞与所述隔离膜片之间设有润滑油；

所述端盖一端为有螺纹凸起的圆柱形，另一端为圆孔结构，所述端盖的圆孔结构端与耐压舱的圆形长孔结构端对接连接；

所述耐压舱圆柱形端通过螺纹凸起与活塞压力计的连接管相连接，并互相连通至所述柱塞套的内部空间；所述端盖的圆柱形端通过螺纹凸起与压力罐的连接管相连接，并互相连通至端盖圆孔结构的内部空间。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述耐压舱的圆形长孔结构端与端盖对接处设有凹进部，所述凹进部的底部与所述柱塞套的外端平齐，所述端盖的圆孔结构端设有与所述凹进部对应的凸出部，所述凹进部与所述凸出部对接并通过螺栓进行连接。

3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述隔离膜片设置在所述柱塞套的外端与所述凹进部的底部，所述端盖通过O型圈与耐压舱以及隔离膜片进行密封。

4.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述柱塞套与耐压舱之间通过O型圈进行密封。

5.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述耐压舱紧邻圆柱形端设有与所述柱塞套的内部空间相通的第一放气口，所述第一放气口设有第一放气堵，所述柱塞套的内部空间位于所述柱塞远离隔离膜片的一侧。

6.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述第一放气堵与所述耐压舱之间通过O型圈密封。

7.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述述端盖紧邻圆柱形端设有与其圆孔内部空间相通的第二放气口，所述第二放气口设有第二放气堵。

8.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于，所述第二放气堵与所述耐压舱之间通过O型圈密封。

9.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述耐压舱的圆形长孔的邻近耐压舱圆柱形端的一侧设有凹槽，所述凹槽内设有复位弹簧。

10.根据权利要求9所述的连接装置，其特征在于，所述柱塞对应复位弹簧设有圆柱型凸起。