CN111811732A - 压力表检定装置及检定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及力学计量技术领域，公开了一种压力表检定装置及检定方法。其中，该装置包括压力发生器、图像采集单元和控制器，所述压力发生器用于产生并输出压力至所述待检压力表；所述图像采集单元用于采集待检压力表的图像；所述控制器与所述压力发生器和所述图像采集单元连接，用于根据待检压力表的量程控制所述压力发生器依次产生并输出多个预定压力至所述待检压力表，根据所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格。由此，无需人工参与就可以实现压力表的全自动检定，极大提高了工作效率和检定精度。
Description
技术领域
本发明涉及力学计量技术领域，尤其涉及一种压力表检定装置及检定方法。
背景技术
压力表由于其价格低廉、使用简单，现已广泛运用于工业生产的各个环节。为保证其量值传递准确可靠，根据国家和行业的规程要求，必须定期对压力表进行检定。
目前，手动检定是现阶段国内压力表检定的主要方式，压力标准器通过人工操作产生标准压力的产生，检定人员通过目视对仪表进行读数，并负责检定结果的记录及处理，检定技术相对来说比较落后，目前的指针式压力表的计量现状已经不能满足现代化生产要求。而且，手动检定方法在检定压力表时，随着压力的不断升高，我们需要很大的人工力量进行加压。特别是在高压阶段，我们需要微调以产生定点压力，这不仅繁琐而且十分耗费精力，检定效率也比较低，而且人眼读数也不能保证检定精度。
发明内容
本发明提供了一种压力表检定装置及检定方法，能够解决现有技术中检定效率比较低且检定精度无法保证的技术问题。
本发明提供了一种压力表检定装置，其中，该装置包括压力发生器、图像采集单元和控制器，其中，
所述压力发生器用于产生并输出压力至所述待检压力表；
所述图像采集单元用于采集待检压力表的图像；
所述控制器与所述压力发生器和所述图像采集单元连接，用于根据待检压力表的量程控制所述压力发生器依次产生并输出多个预定压力至所述待检压力表，根据所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格。
优选地，所述控制器基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格包括：
将每个读数与多个预定压力标准测量值中对应的预定压力标准测量值进行比较，判断每个读数与对应的预定压力标准测量值之差是否均处于预定范围内；
根据判断结果检定所述待检压力表是否合格。
优选地，根据判断结果检定所述待检压力表是否合格包括：
在判断结果为每个读数与对应的预定压力标准测量值之差均处于预定范围内的情况下，检定所述待检压力表为合格，否则检定所述待检压力表为不合格。
优选地，所述控制器还用于输出并保存待检压力表的读数和检定结果。
优选地，所述图像采集装置包括CCD工业照相机。
优选地，所述图像采集装置还包括云台，用于设置所述CCD工业照相机。
本发明还提供了一种压力表检定方法，其中，该方法包括：
控制器根据待检压力表的量程控制压力发生器依次产生并输出多个预定压力至待检压力表；
图像采集单元采集待检压力表的图像；
所述控制器根据所述图像采集单元所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格。
优选地，所述控制器基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格包括：
将每个读数与多个预定压力标准测量值中对应的预定压力标准测量值进行比较，判断每个读数与对应的预定压力标准测量值之差是否均处于预定范围内；
根据判断结果检定所述待检压力表是否合格。
优选地，根据判断结果检定所述待检压力表是否合格包括：
在判断结果为每个读数与对应的预定压力标准测量值之差均处于预定范围内的情况下，检定所述待检压力表为合格，否则检定所述待检压力表为不合格。
优选地，该方法还包括：
所述控制器输出并保存待检压力表的读数和检定结果。
通过上述技术方案，可以通过控制器控制压力发生器产生并施加压力至待检压力表，由图像采集单元采集待检压力表的图像，进而控制器可以根据所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力检定所述待检压力表是否合格。由此，无需人工参与就可以实现压力表的全自动检定，极大提高了工作效率，并且识别精度小于表盘分度值的1/10，降低了系统误差，覆盖常用压力表，通用性强。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的一种压力表检定装置的方框图；
图2示出了根据本发明实施例的一种压力表检定方法的流程图。
具体实施方式
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。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1示出了根据本发明实施例的一种压力表检定装置的方框图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种压力表检定装置，其中，该装置包括压力发生器10(例如，数字式标准压力发生器，产生稳定的标准压力)、图像采集单元12和控制器14，其中，
所述压力发生器10用于产生并输出压力至所述待检压力表(指针式压力表)16；
举例来讲，所述待检压力表16可以安装于压力表检定工装上并与压力发生器10连通。
所述图像采集单元12用于采集待检压力表16的图像；
所述控制器14与所述压力发生器10和所述图像采集单元12连接，用于根据待检压力表16的量程控制所述压力发生器10依次产生并输出多个预定压力至所述待检压力表16，根据所采集的待检压力表16的图像确定所述待检压力表16的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表16是否合格。
举例来讲，可以将待检压力表16的量程4等分，得到包括量程下限和量程上限的五个等分点压力值(以量程为10MPa为例，五个等分点压力值分别为0,2.5,5,7.5,10)，控制器14根据这五个等分点压力值控制压力发生器10依次产生对应的压力(即，控制压力到达所需的五个压力点)，进而可以执行后续的检定过程。
此外，压力发生器10与控制器14之间可以以通讯电缆连接，图像采集单元12可以通过LAN口与控制器14进行通讯，控制器14通过输出相应指令数据，实现对压力发生器10和图像采集单元12的自动控制，从而自动控制标准压力发生和压力表图像的采集。并且，控制器14可以通过多通道检定工装与各通道压力表通信。
其中，多个预定压力标准测量值可以通过例如高精度压力传感器测得并传输至控制器14。
通过上述技术方案，可以通过控制器控制压力发生器产生并施加压力至待检压力表，由图像采集单元采集待检压力表的图像，进而控制器可以根据所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力检定所述待检压力表是否合格。由此，无需人工参与就可以实现压力表的全自动检定，极大提高了工作效率，并且识别精度小于表盘分度值的1/10，降低了系统误差，覆盖常用压力表，通用性强。
根据本发明一种实施例，所述控制器14基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表16是否合格包括：
将每个读数与多个预定压力标准测量值中对应的预定压力标准测量值进行比较，判断每个读数与对应的预定压力标准测量值之差是否均处于预定范围内；
根据判断结果检定所述待检压力表是否合格。
也就是，通过计算待检压力表16的误差，判断所计算的误差是否处于误差允许范围内，进而根据误差判断结果检定待检压力表是否合格。
根据本发明一种实施例，根据判断结果检定所述待检压力表是否合格包括：
在判断结果为每个读数与对应的预定压力标准测量值之差均处于预定范围内的情况下，检定所述待检压力表为合格，否则检定所述待检压力表为不合格。
换言之，在每个读数对应的误差均在误差允许范围内时，可以确定待检压力表为合格；反之，在任意一个读数对应的误差超出误差允许范围时，可以确定待检压力表为不合格。
根据本发明一种实施例，所述控制器14还用于输出并保存待检压力表的读数和检定结果。
由此，可以对带检压力表的读数和检定结果进行保存，以备后续使用。
更进一步地，该装置还可以包括人机交互界面，可以用于输入需检定的压力表型号编号和量程信息，根据压力表的量程选择标准压力发生器量程，并启动针对压力表的自动检定程序，以及显示检定过程与结果。
此外，该装置还可以包括打印机，与所述控制器14连接，用于打印检定结果(例如，检定记录表)。
举例来讲，可以通过人机交互界面输入待校的压力表通道数和型号编号等信息，选择检定量程，在控制器(例如，计算机)接受“开始检定”命令后，向数控压力源发出检定命令，数控系统精确控制压力到达所需的压力点，然后将高精度压力传感器检测的标准压力值传输到计算机，利用图像采集单元结合模拟量识别算法读取压力示值(待检压力表的读数)同高精度压力传感器的标准压力值相比较，计算出压力仪表的各项误差。检定完成后计算机对误差数据进行处理和保存，最后可以打印检定记录表。
根据本发明一种实施例，所述图像采集装置包括CCD工业照相机。
其中，CCD工业照相机包括相机本体和镜头。
根据本发明一种实施例，所述图像采集装置还包括云台，用于设置所述CCD工业照相机。
通过将CCD工业照相机设置在云台上，利用云台可以对其4自由度的位置调整使压力表在镜头视野之中。
根据本发明一种实施例，压力发生器10例如可以采用型号为PACE7000的标准压力发生器，加压介质例如可以采用癸二酸二异酯；控制器14例如可以为PXI控制器。
图2示出了根据本发明实施例的一种压力表检定方法的流程图。
如图2所示，本发明实施例提供了一种压力表检定方法，其中，该方法包括：
S100，控制器根据待检压力表的量程控制压力发生器依次产生并输出多个预定压力至待检压力表；
S102，图像采集单元采集待检压力表的图像；
S104，所述控制器根据所述图像采集单元所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格。
通过上述技术方案，可以通过控制器控制压力发生器产生并施加压力至待检压力表，由图像采集单元采集待检压力表的图像，进而控制器可以根据所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力检定所述待检压力表是否合格。由此，无需人工参与就可以实现压力表的全自动检定，极大提高了工作效率，并且识别精度小于表盘分度值的1/10，降低了系统误差，覆盖常用压力表，通用性强。
根据本发明一种实施例，所述控制器基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格包括：
将每个读数与多个预定压力标准测量值中对应的预定压力标准测量值进行比较，判断每个读数与对应的预定压力标准测量值之差是否均处于预定范围内；
根据判断结果检定所述待检压力表是否合格。
根据本发明一种实施例，根据判断结果检定所述待检压力表是否合格包括：
在判断结果为每个读数与对应的预定压力标准测量值之差均处于预定范围内的情况下，检定所述待检压力表为合格，否则检定所述待检压力表为不合格。
根据本发明一种实施例，该方法还包括：
所述控制器输出并保存待检压力表的读数和检定结果。
图2所述的方法与图1所述的装置相对应，具体实例可以参照上述实施例中关于图1的装置的描述，本发明在此不再赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
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)
1.一种压力表检定装置，其特征在于，该装置包括压力发生器、图像采集单元和控制器，其中，
所述压力发生器用于产生并输出压力至所述待检压力表；
所述图像采集单元用于采集待检压力表的图像；
所述控制器与所述压力发生器和所述图像采集单元连接，用于根据待检压力表的量程控制所述压力发生器依次产生并输出多个预定压力至所述待检压力表，根据所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格包括：
将每个读数与多个预定压力标准测量值中对应的预定压力标准测量值进行比较，判断每个读数与对应的预定压力标准测量值之差是否均处于预定范围内；
根据判断结果检定所述待检压力表是否合格。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，根据判断结果检定所述待检压力表是否合格包括：
在判断结果为每个读数与对应的预定压力标准测量值之差均处于预定范围内的情况下，检定所述待检压力表为合格，否则检定所述待检压力表为不合格。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于输出并保存待检压力表的读数和检定结果。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述图像采集装置包括CCD工业照相机。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述图像采集装置还包括云台，用于设置所述CCD工业照相机。
7.一种压力表检定方法，其特征在于，该方法包括：
控制器根据待检压力表的量程控制压力发生器依次产生并输出多个预定压力至待检压力表；
图像采集单元采集待检压力表的图像；
所述控制器根据所述图像采集单元所采集的待检压力表的图像确定所述待检压力表的读数，并基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制器基于所确定的读数和多个预定压力标准测量值检定所述待检压力表是否合格包括：
将每个读数与多个预定压力标准测量值中对应的预定压力标准测量值进行比较，判断每个读数与对应的预定压力标准测量值之差是否均处于预定范围内；
根据判断结果检定所述待检压力表是否合格。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据判断结果检定所述待检压力表是否合格包括：
在判断结果为每个读数与对应的预定压力标准测量值之差均处于预定范围内的情况下，检定所述待检压力表为合格，否则检定所述待检压力表为不合格。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述控制器输出并保存待检压力表的读数和检定结果。
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