CN106644266A - 压力传感器检测设备 - Google Patents

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沈奔
李洪武
刘敏
彭景�
李立峰
刘建峰
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    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L27/00Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
    • G01L27/002Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
    • G01L27/005Apparatus for calibrating pressure sensors

Abstract

本发明公开了一种压力传感器检测设备,包括:压力测试夹具,压力测试夹具上设有多个用于安装待检测的压力传感器的传感器接头;压力控制器,压力控制器经管路连通压力测试夹具,用于给多个压力传感器同步加压;检测装置,经数据线连接多个压力传感器,用于对各压力传感器生成的检测信号进行采集及数据保存。通过设置多通道的压力测试夹具,且经压力控制器给多个待测的压力传感器同步加压,经检测装置自动采集各压力传感器的检测信号,实现在同一压力行程对多个待测压力传感器进行标定、测量的步骤,自动化程度高,检测便利,且本发明压力传感器检测设备通用性好,推广应用价值高。

Description

压力传感器检测设备
技术领域
[0001] 本发明涉及航空发动机附件设计领域,特别地,涉及一种压力传感器检测设备。
背景技术
[0002]随着科技的发展,发动机性能的提高,发动机上用到的检测气压的压力传感器越来越多,但一般的检测设备对压力传感器检测速度较慢,而且不同类型的压力传感器需要用到不同的检测设备。目前,在航空发动机的控制系统中,需要一种能够快速、有效、通用并且能够自动检测的压力传感器检测设备,故现有的压力传感器检测设备无法满足航空发动机控制系统的检测要求,亟需设计一种新型的压力传感器检测设备。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种压力传感器检测设备,以解决现有的压力传感器检测设备无法满足航空发动机控制系统中多种型号的压力传感器快速、有效及通用检测需求的技术问题。
[0004] 本发明采用的技术方案如下:
[0005] 一种压力传感器检测设备,包括:
[0006] 压力测试夹具,压力测试夹具上设有多个用于安装待检测的压力传感器的传感器接头;
[0007] 压力控制器,压力控制器经管路连通压力测试夹具,用于给多个压力传感器同步加压;
[0008] 检测装置,经数据线连接多个压力传感器,用于对各压力传感器生成的检测信号进行采集及数据保存。
[0009] 进一步地,压力测试夹具包括测压管及用于支撑测压管的安装底板,安装底板用于安装至振动台或者离心台上;测压管的壁体上间隔设置多个传感器接头,测压管的一端经堵头密封,测压管的另一端设置直通接头,直通接头经管路连通压力控制器。
[0010] 进一步地,本发明还包括用于给压力测试夹具提供外部试验环境的试验箱,试验箱开设有供压力测试夹具进出的开口及用于对开口进行密封的密封盘,密封盘上设有安装转接头的第一安装孔及用于数据线贯通的多个第二安装孔。
[0011] 进一步地,压力控制器连通用于提供第一供气气源的配气箱和/或用于提供第二供气气源的真空栗。
[0012] 进一步地,配气箱包括气源管路及设于气源管路上的减压阀、过滤器、压力表、安全阀及截止阀中的至少一种。
[0013] 进一步地,气源管路上依次设置过滤器、第一截止阀、第一压力表、减压阀、第二压力表、安全阀,安全阀的后端经第一管路连通压力控制器、经第二管路连通放气口,第一管路上设置第二截止阀,第二管路上设置第三截止阀。
[0014] 进一步地,检测装置包括用于进行数据采集的数字采集卡,数字采集卡连接用于数据处理的工控机,工控机用于根据预设的压力阈值对压力传感器进行分类检测。
[0015] 进一步地,工控机连接用于显示的显示器、用于打印处理的打印机及用于输入控制参数的输入模块中的至少一种。
[0016] 进一步地,本发明压力传感器检测设备还包括用于给压力传感器提供工作电源的电源模块。
[0017] 进一步地,压力控制器、工控机、显示器、打印机、输入模块及电源模块均设置于可移动的机柜内。
[0018] 本发明具有以下有益效果:
[0019] 本发明压力传感器检测设备,通过设置多通道的压力测试夹具,且经压力控制器给多个待测的压力传感器同步加压,经检测装置自动采集各压力传感器的检测信号,实现在同一压力行程对多个待测压力传感器进行标定、测量的步骤,自动化程度高,检测便利,且本发明压力传感器检测设备通用性好,推广应用价值高。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0021]构成本申请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:
[0022]图1是本发明优选实施例压力传感器检测设备的结构示意图;
[0023]图2是本发明优选实施例压力传感器检测设备的检测原理示意图;
[0024]图3是本发明优选实施例中压力测试夹具的结构示意图;
[0025]图4是本发明优选实施例中密封盘的结构示意图;
[0026]图5是本发明优选实施例中配气箱的结构示意图。
[0027] 附图标记说明:
[0028] 1、压力测试夹具;11、测压管;12、安装底板;13、传感器接头;
[0029] 14、堵头;15、直通接头;16、固定块;17、密封圈;18、接头堵头;
[0030] 2、密封盘;21、第一安装孔;22、第二安装孔;
[0031] 3、压力控制器;4、配气箱;5、真空栗;6、检测装置;
[0032] 61、工控机;62、电源模块;63、打印机;64、显不器;65、输入模块;
[0033] 7、机柜;8、软管;9、转接头;1、压力传感器。
具体实施方式
[0034]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中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。
[0035] 参照图1及图2,本发明的优选实施例提供了一种压力传感器检测设备,包括:压力测试夹具I,压力测试夹具I上设有多个用于安装待检测的压力传感器10的传感器接头13;压力控制器3,压力控制器3经管路连通压力测试夹具I,用于给多个压力传感器10同步加压;检测装置6,经数据线连接多个压力传感器,用于对各压力传感器生成的检测信号进行采集及数据保存。LUU&」本头施例通过设置多通道的压力测试夹具,且经压力控制器给多个待测的压力传感器同步加压,经检测装置自动采集各压力传感器的检测信号,实现在同一压力行程对多个待测压力传感器进行标定、测量的步骤,自动化程度高,检测便利,且本发明压力传感器检测设备通用性好,推广应用价值高。
[0〇37]参照图3,本头施例中,为了满足航空发动机上压力传感器的抗震性要求,本实施例在检测装置中引入振动试验和加速度试验,优选地,压力测试夹具丨包括测压管n及用于支撑测压管11的安装底板12,安装底板12用于安装至振动台或者离心台上;测压管11的壁体上间隔设置多个传感器接头13,测压管11的一端经堵头M密封,测压管11的另一端设置直通接头15,直通接头15经管路连通压力控制器3。
[0〇38]本实施例中,测压管11由不锈钢管制成,测压管11上安装有多个传感器接头13,其中,传感器接头13的数量可以根据需要订制,当有空置传感器接头时,需要用接头堵头^堵住。
[0〇39]本实施例中,传感器接头有两种形式,第一种用于测量小量程的压力传感器,该类型的传感器测量时通过密封圈密封。当需要测量不同接口尺寸的压力传感器时,可以通过转接头来安装,这种传感器接头的优点在于制作简单、方便。正常情况下,该种传感器接头适合大部分类型的压力传感器,但当测量大量程压力传感器时,通过密封圈的方式不一定能保证密封效果。
[0040] 第二种传感器接头通过螺纹加密封圈的形式进行密封,传感器接头内部有合适大小的螺纹孔,将传感器旋入传感器接头后,在传感器安装端和传感器接头的接触部分放置一个大小合适的密封圈17 (参见图3),再通过螺钉紧固,这样就能在保证密封效果的同时满足设备通用性的要求。
[0041] 本实施例中,传感器接头13与测压管11通过氩弧焊焊接,充分保证密封性。另外,发动机上的传感器都需要做振动试验和加速度试验,为了避免单独做振动夹具,将测压管11通过氩弧焊与固定块16相连,再通过螺钉将固定块16与安装底板12连接,安装底板12可以直接固定在振动台或离心台上,安装底板12根据振动台、离心台转接板的实际情况进行开孔。压力测试夹具端部焊接有一个直通接头15,该直通接头15通过金属软管与压力控制器3相连。本实施例压力测试夹具既能满足压力传感器检测设备通用性的要求,也使得整套设备具有多功能的特性。
[0042] 优选地,为了满足发动机上的压力传感器的低气压试验和温度-高度试验,本实施例还包括用于给压力测试夹具1提供外部试验环境的试验箱,试验箱开设有供压力测试夹具1进出的开口及用于对开口进行密封的密封盘2,参照图4,密封盘2上设有安装转接头的第一安装孔21及用于数据线贯通的多个第二安装孔22。本实施例中,密封盘2上开有多个小孔和一个较大的孔,小孔用于安装导线,方便试验时,采集传感器的输出信号;大孔用于安装转接头,方便将压力测试夹具和外部管路相连。在导线和转接头安装好后,用专用密封胶将导线安装孔和转接头安装孔密封,保证试验时试验箱的密封效果。
[0043] 本实施例压力传感器检测设备适用于气压传感器,压力控制器3连通用于提供第一供气气源的配气箱4和/或用于提供第二供气气源的真空泵5。
[0044] 压力传感器检测用气源一般为洁净的空气和氮气,而由于一般通过空压机来压缩空气很难达到检测所需压力值,因此,本实施例设备中配气箱4的气源米用氮气,在有条件的实验室,氮气一般可以通过各种保护措施后,直接由管路输送给配气箱,也可采用高压氮气瓶提供,为了安全性,一般在氮气瓶出口处增设减压阀。本实施例配气箱4由减压阀、过滤器、压力表、导管、安全阀、截止阀、三通、转接头等组成,从而为后端压力控制器提供合适压力值的氮气。优选地,参照图5,本实施例配气箱4包括气源管路DN6,气源管路DN6上依次设置过滤器G、第一截止阀K1、第一压力表P1、减压阀J、第二压力表P2、安全阀A,安全阀A的后端经第一管路连通压力控制器3、经第二管路连通放气口,第一管路上设置第二截止阀K2,第二管路上设置第三截止阀K3。采用本实施例配气箱供气的优点如下:a)、防止由于前端氮气源减压阀出现故障或者操作不当而损坏后续设备,并能够保护人生安全;b)、可以过滤掉氮气或者压缩空气中的杂质,防止损坏后续设备;c)、当测量不同型号的压力传感器时,可以通过调整配气箱的减压阀,来获取所需的压力值。
[0045] 本实施例中,真空栗采用的是GE公司生产的型号为Leybold真空栗,真空栗作为辅助气源真空系统,能提供不大于0.0lMPa (绝压)的空气提供给压力传感器。
[0046] 本实施例中,压力控制器是整个压力传感器检测设备的核心部件,设备用到的压力控制器为PACE6000,它含有两个气压调节模块,方便测试不同压力范围的压力传感器,满足设备通用性的要求。PACE6000控制精度优于0.01 %FS,标配RS232、IEE488、以太网接口,方便与其他设备通信。
[0047] 本实施例中,检测装置6包括用于进行数据采集的数字采集卡,数字采集卡连接用于数据处理的工控机61,工控机61用于根据预设的压力阈值对压力传感器进行分类检测。一般情况下,对压力传感器进行检测时,必须手动采集输出信号并记录并且手动设置压力点,当压力传感器的数目较少时,手动操作不会耽误太多时间,但当传感器数目较大时,就会耗时耗力,本实施例所设计的压力传感器检测设备通过工控机内置的软件进行自动检测,具体功能为:对压力传感器的输出进行自动采集、数据保存和打印记录,并实现定值设置压力大小。本实施例中,工控机61连接用于显示的显示器64、用于打印处理的打印机63及用于输入控制参数的输入模块65中的至少一种。检测装置配合用于给压力传感器提供工作电源的电源模块62,实现在同一压力行程对多个被测传感器进行标定、测量并自动采集数据和自动保存数据、打印测试数据的功能。
[0048] 优选地,本实施例中,压力控制器3、工控机61、显示器64、打印机63、输入模块65及电源模块62均设置于可移动的机柜7内。参照图1,机柜7内通过间隔板内置压力控制器3、工控机61、电源模块62、打印机63、显不器64、输入模块65,机柜7的底部设置滚轮,便于移动以实现检测需求。其中,压力控制器3通过软管8与外界的配气箱4及真空栗5相连,通过软管8与设于密封盘2上的转接头9相连,进而并与设于密封箱内的压力测试夹具I相连,实现对多个待测压力传感器的同步检测。
[0049] 本实施例检测装置,使用前可以设置相关的配置参数,如测试设备和测试环境参数、数据报警上下限设置、电源高低电平、自动测试顺序、相邻测试步骤的测试间隔、指令和硬件操作地址等信息。为了测试任务的简化,工控机还添加定制任务模块。定制任务模块用于管理定时任务,如设置定时测试任务、重复执行某操作等。优选地,经工控机定值设置压力大小,从而使得工控机按照相应的通信协议与压力控制器进行通信,控制压力控制器按照预设的压力点进行气压的调节。
[0050] 本实施例通过各零部件结构设计、各零部件间装配方法设计以及软件系统设计,可制作出一种压力传感器检测设备,经试验验证可行,解决了保证设备的密封性、通用性、自动化检测、快速有效性的研制难题,从而满足测量多种不同类型压力传感器的设计需求。
[0051]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种压力传感器检测设备,其特征在于,包括:压力测试夹具(1),所述压力测试夹具(1)上设有多个用于安装待检测的压力传感器的传感器接头(13);压力控制器(3),所述压力控制器(3)经管路连通所述压力测试夹具(1),用于给多个压力传感器同步加压;检测装置(6),经数据线连接多个压力传感器,用于对各压力传感器生成的检测信号进行采集及数据保存。
2.根据权利要求1所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述压力测试夹具(1)包括测压管(11)及用于支撑所述测压管(11)的安装底板(12),所述安装底板(12)用于安装至振动台或者离心台上;所述测压管(11)的壁体上间隔设置多个所述传感器接头(13),所述测压管(11)的一端经堵头(14)密封,所述测压管(11)的另一端设置直通接头(15),所述直通接头(15)经管路连通所述压力控制器(3)。
3.根据权利要求2所述的压力传感器检测设备,其特征在于,还包括用于给所述压力测试夹具(1)提供外部试验环境的试验箱,所述试验箱开设有供所述压力测试夹具⑴进出的开口及用于对所述开口进行密封的密封盘(2),所述密封盘(2)上设有安装转接头的第一安装孔(21)及用于所述数据线贯通的多个第二安装孔(22)。
4.根据权利要求1至3任一所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述压力控制器(3)连通用于提供第一供气气源的配气箱(4)和/或用于提供第二供气气源的真空栗(5)。
5.根据权利要求4所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述配气箱(4)包括气源管路及设于所述气源管路上的减压阀、过滤器、压力表、安全阀及截止阀中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述气源管路上依次设置过滤器、第一截止阀、第一压力表、减压阀、第二压力表、安全阀,所述安全阀的后端经第一管路连通所述压力控制器(3)、经第二管路连通放气口,所述第一管路上设置第二截止阀,所述第二管路上设置第三截止阀。
7.根据权利要求1所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述检测装置(6)包括用于进行数据采集的数字采集卡,所述数字采集卡连接用于数据处理的工控机(61),所述工控机(61)用于根据预设的压力阈值对压力传感器进行分类检测。
8.根据权利要求7所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述工控机(61)连接用于显示的显示器(64)、用于打印处理的打印机(63)及用于输入控制参数的输入模块(65)中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的压力传感器检测设备,其特征在于,还包括用于给压力传感器提供工作电源的电源模块(62)。
10.根据权利要求9所述的压力传感器检测设备,其特征在于,所述压力控制器(3)、所述工控机(61)、所述显示器(64)、所述打印机(63)、所述输入模块(65)及所述电源模块(62)均设置于可移动的机柜(7)内。
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