CN112611509A - 一种开关量压力传感器的快速校验装置及其校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于仪表测量技术领域，具体涉及一种开关量压力传感器的快速校验装置及其校验方法，包括：压缩气体箱、压缩气体箱减压阀、压缩气体箱手动调节阀、压缩气体箱出口压力表、气体管线快速接头、开关量压力传感器、CPU模件、显示屏、电源指示灯、V蓄电池、继电器、开关量压力传感器信号采集模件、连接电缆和若干根管线；本装置可以直接读出压缩气体箱的气体压力；工作人员可根据压力表读取气体出口压力值，实时判断开关量压力传感器接受气体的情况，直观性强。

Description

一种开关量压力传感器的快速校验装置及其校验方法

技术领域

本发明属于仪表测量技术领域，具体涉及一种开关量压力传感器的快速校验装置及其校验方法。

背景技术

在工业应用中，压力传感器是最常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境。它是一种能够感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号或装置，它通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。根据压力传感器输出的信号不同，又可以分为：模拟量压力传感器和开关量压力传感器。传统的开关量压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，因主要是机械器件，开关量压力传感器可以被应用到各种恶劣的环境，比如：高温、高压、高放射性等。因而，当开关量压力传感器出现故障时，维修人员不宜长时间在恶劣的环境下工作。另外，因开关量压力传感器需要适应不同的主体设备，市面上的开关量压力传感器一般不配置校验装置，用户经常出现无法校验开关量压力传感器的情况。

以某核电站为例，反应堆压力开关的校验工作一般安排在反应堆处于维修冷停期间进行，但反应堆压力开关安装在反应堆中，周围环境放射性非常高，工作人员不宜长时间在此工作。且目前没有专门用于校验反应堆压力开关的气体瓶，仪控工作人员通常借用工艺工作人员的气瓶对反应堆压力开关进行充气打压。同时，因反应堆压力开关被分割为上下两部分，上面的部分(继电器)在另外的厂房，报警显示装置在专门的控制厂房，仪控人员在对反应堆压力开关进行充气打压时，需要使用对讲机与反应堆上面的人员进行沟通，同时，反应堆上面的人员需要与反应堆压力开关继电器所在厂房的人员及显示装置所在控制厂房的人员进行实时电话沟通，整个工作流程效率非常低，使得负责将气瓶连接反应堆压力开关的工作人员长时间逗留在反应堆中，受到长时间的辐射剂量照射。如果整个工作流程出现沟通差错，打压工作也存在重复进行的可能。更严重的情况，也存在就地打压的压力开关与在显示装置中实际不一致等，这给机组的安全稳定运行也造成隐患。

因此需要针对上述技术问题设计一种开关量压力传感器的校验装置及其校验方法，以改善上述现有技术的不足，可快速、准确、安全的完成反应堆压力开关校验工作。

发明内容

本发明的目的是设计一种开关量压力传感器的快速校验装置，用于有效解决现有开关量压力传感器采用人工校验方式，存在校验效率低、校验准确性无法保证、校验操作人员易受到校验环境影响人身安全的技术问题。

本发明的技术方案：

一种开关量压力传感器的快速校验装置，包括：

压缩气体箱、压缩气体箱减压阀、压缩气体箱手动调节阀、压缩气体箱出口压力表、气体管线快速接头、开关量压力传感器、CPU模件、显示屏、电源指示灯、V蓄电池、继电器、开关量压力传感器信号采集模件、连接电缆和若干根管线；

所述压缩气体箱的一侧通过管线依次连接有压缩气体箱减压阀、压缩气体箱手动调节阀、压缩气体箱出口压力表和气体管线快速接头，所述气体管线快速接头通过管线与开关量压力传感器连接；所述开关量压力传感器与继电器连接；所述继电器连接至V蓄电池，继电器通过连接电缆还连接有开关量压力传感器信号采集模件；所述V蓄电池还分别连接有电源指示灯、CPU模件和显示屏；所述显示屏还与开关量压力传感器和CPU模件相连接。

所述压缩气体箱包括：压缩气体箱顶部手柄、压缩气体箱左侧背带、压缩气体箱右侧背带和压缩气体箱气体压力表；所述压缩气体箱顶部手柄设置在压缩气体箱顶部表面，所述压缩气体箱其中一侧表面上分别设置有压缩气体箱左侧背带和压缩气体箱右侧背带；所述压缩气体箱气体压力表设置在压缩气体箱的另一侧表面上。

所述V蓄电池上还设置有V蓄电池开关；

所述开关量压力传感器信号采集模件还与CPU模件连接，并将采集到的继电器状态信号送至CPU模件进行运算。

所述开关量压力传感器上还连接有开关量压力传感器接地线。

一种如上所述的开关量压力传感器的快速校验装置的校验方法，包括如下步骤：

步骤一：当离线校验开关量压力传感器时；

步骤1.1：检查压缩气体箱气体压力表的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头连接开关量压力传感器；打开24V蓄电池开关；检查CPU模件、显示屏、电源指示灯、继电器、开关量压力传感器信号采集模件处于正常工作状态；

步骤1.2：通过气体管线快速接头将开关量压力传感器连接在气体管线上；将开关量压力传感器与开关量压力传感器接地线连接；将开关量压力传感器的电缆与继电器连接；

步骤1.3：缓慢打开压缩气体箱减压阀，然后打开压缩气体箱手动调节阀，观察压缩气体箱出口压力表的压力值，必要时调整压缩气体箱减压阀开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀调节压缩气体箱内气体出口压力，直至继电器闭合，并在显示屏中显示开关量压力传感器的状态；

若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值；重复上述步骤，直到在显示屏中显示开关量压力传感器的状态已改变，完成开关量压力传感器的离线校验工作。

步骤二：在线校验开关量压力传感器时；

步骤2.1：检查压缩气体箱气体压力表的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头连接在线的开关量压力传感器；

步骤2.2：缓慢打开压缩气体箱减压阀，然后打开压缩气体箱手动调节阀，观察压缩气体箱出口压力表的压力值，必要时调整缩气体箱减压阀的开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀调节压缩气体箱的气体出口压力，直至开关量压力传感器的继电器动作，并在显示装置中出现报警信号；

步骤2.3：若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值，重复上述步骤，直到显示装置中出现报警信号，完成开关量压力传感器的在线校验工作。

本发明技术效果：

1、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，压缩气体箱设置有左右两侧背带，工作人员可将箱体背在肩膀上，同时箱体上部也设置有手柄，工作人员可以手提压缩气体箱，携带方便；

2、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，压缩气体箱上的压力表，可以直接读出压缩气体箱的气体压力；压缩气体箱出气管线上设置有压力表，工作人员可根据压力表读取气体出口压力值，实时判断开关量压力传感器接受气体的情况，直观性强；

3、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，压缩气体箱上的气体压力表可以根据需要，设置在箱体不同位置，可以根据实际需要选择压力表的量程；压缩气体箱大小可根据现场实际需要设计，实用性强；

4、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，设置有压缩气体箱减压阀，可以根据气体压力的情况先行调节压力，再通过压缩气体箱手动调节阀控制整个箱内气体的出口压力，安全性强；

5、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，将24V蓄电池作为继电器、开关量压力传感器、信号采集模件、电源指示灯等的供电电源，可以根据实际需要对24V蓄电池的蓄电量进行配置，24V蓄电池可重复充电、放电，24V蓄电池可以拆卸、更换，使用性强，且避免使用干电池造成浪费；

6、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，将24V蓄电池、继电器、信号采集模件、CPU模件、显示屏、电源指示灯等集成在一起，体积小，携带方便；电源指示灯可根据24V蓄电池的供电情况设置不同的颜色，用于判断24V蓄电池工作状态；

7、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，信号采集模件、CPU模件等可以拔插，开关量压力传感器可通过连接头快速连接，可以根据实际工作的需要，对开关量压力传感器进行在线或离线校验；可根据工作需要，又可以对开关量压力传感器测量回路中的原信号采集模件、CPU模件快速测试，判断原信号采集模件、原CPU模件是否存在故障；

8、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，通过压缩气体箱管线上的压力表和显示屏，可读取开关量压力传感器断开或闭合的压力值，用于判断开关量压力传感器是否可以满足工艺系统或设备的需要；

9、本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置中，结构简单；制造工艺成熟、成本低，推广性强。

附图说明

图1为本发明设计的开关量压力传感器的快速校验装置结构示意图；

其中：1-压缩气体箱；2-压缩气体箱顶部手柄；3-压缩气体箱左侧背带；4-压缩气体箱右侧背带；5-压缩气体箱气体压力表；6-压缩气体箱减压阀；压7-缩气体箱手动调节阀；8-压缩气体箱出口压力表；9-开关量压力传感器；10-气体管线快速接头；11-CPU模件；12-显示屏；13-电源指示灯；14-24V蓄电池；15-继电器；16-开关量压力传感器信号采集模件；17-连接电缆；19-开关量压力传感器接地线。

具体实施方式

下面结合附图、具体实施例技术方案对发明内容做进一步描述，

一种开关量压力传感器的快速校验装置，包括：

压缩气体箱1、压缩气体箱减压阀6、压缩气体箱手动调节阀7、压缩气体箱出口压力表8、气体管线快速接头10、开关量压力传感器9、CPU模件11、显示屏12、电源指示灯13、24V蓄电池14、继电器15、开关量压力传感器信号采集模件16、连接电缆17和若干根管线；

所述压缩气体箱1的一侧通过管线依次连接有压缩气体箱减压阀6、压缩气体箱手动调节阀7、压缩气体箱出口压力表8和气体管线快速接头10，所述气体管线快速接头10通过管线与开关量压力传感器9连接；所述开关量压力传感器9与继电器15连接；所述继电器15连接至24V蓄电池14，继电器15通过连接电缆17还连接有开关量压力传感器信号采集模件16；所述24V蓄电池14还分别连接有电源指示灯13、CPU模件11和显示屏12；所述显示屏12还与开关量压力传感器9和CPU模件11相连接。

所述压缩气体箱1包括：压缩气体箱顶部手柄2、压缩气体箱左侧背带3、压缩气体箱右侧背带4和压缩气体箱气体压力表5；所述压缩气体箱顶部手柄2设置在压缩气体箱1顶部表面，所述压缩气体箱1其中一侧表面上分别设置有压缩气体箱左侧背带3和压缩气体箱右侧背带4；所述压缩气体箱气体压力表5设置在压缩气体箱1的另一侧表面上，用于实时读取压缩气体箱1中的压缩气体压力。

压缩气体箱左侧背带3、压缩气体箱右侧背带4用于工作人员携带压缩气体箱1；

压缩气体箱出口压力表8安装在管线上，用于测量压缩气体箱1气体出口压力，并根据压缩气体箱出口压力表8的压力值，调节压缩气体箱手动调节阀7；

压缩气体箱减压阀6用于实现对压缩气体箱1中气体的压力控制；

所述24V蓄电池14上还设置有24V蓄电池开关；

24V蓄电池14给继电器15、开关量压力传感器9、CPU模件11、显示屏12、电源指示灯13等供电；

电源指示灯13根据24V蓄电池14的供电情况设置不同的颜色，用于判断蓄电池14是否可以正常工作；

所述开关量压力传感器信号采集模件16还与CPU模件11连接，并将采集到的继电器15状态信号送至CPU模件11进行运算。

显示屏12用于显示开关量压力传感器9的状态。

所述开关量压力传感器9上还连接有开关量压力传感器接地线19。

一种如上所述的开关量压力传感器的快速校验装置的校验方法，包括如下步骤：

步骤一：当离线校验开关量压力传感器时；

步骤1.1：检查压缩气体箱气体压力表的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头连接开关量压力传感器；打开24V蓄电池开关；检查CPU模件、显示屏、电源指示灯、继电器、开关量压力传感器信号采集模件处于正常工作状态；

步骤1.2：通过气体管线快速接头将开关量压力传感器连接在气体管线上；将开关量压力传感器与开关量压力传感器接地线连接；将开关量压力传感器的电缆与继电器1连接；

步骤1.3：缓慢打开压缩气体箱减压阀，然后打开压缩气体箱手动调节阀，观察压缩气体箱出口压力表的压力值，必要时调整压缩气体箱减压阀开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀调节压缩气体箱内气体出口压力，直至继电器闭合，并在显示屏中显示开关量压力传感器的状态；

若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值；重复上述步骤，直到在显示屏中显示开关量压力传感器的状态已改变，完成开关量压力传感器的离线校验工作。

步骤二：在线校验开关量压力传感器时；

步骤2.1：检查压缩气体箱气体压力表的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头连接在线的开关量压力传感器；

步骤2.2：缓慢打开压缩气体箱减压阀，然后打开压缩气体箱手动调节阀，观察压缩气体箱出口压力表的压力值，必要时调整缩气体箱减压阀的开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀调节压缩气体箱的气体出口压力，直至开关量压力传感器的继电器动作，并在显示装置中出现报警信号；

步骤2.3：若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值，重复上述步骤，直到显示装置中出现报警信号，完成开关量压力传感器的在线校验工作。

实施例：

本发明设计的压缩气体箱上设计有背带，方便工作人员携带；压缩气体箱上设计有压力表用于读取箱内气体压力值；压缩气体箱气体出口管线上设置减压阀，可以根据箱内气体压力的情况先行调节压力，保证人员安全；压缩气体箱气体出口管线减压阀的后面设计手动调节阀，用于手动控制整个箱内气体的出口压力；手动调节阀后面的管线上设计有压力表，用于显示压缩气体箱管线的气体实际出口压力；通过气体管线快速接头将开关量压力传感器与压缩气体箱的管线连接；该校验装置中还设计有开关量压力传感器的二次装置(继电器)、开关量信号采集模件、CPU模件、显示装置；二次装置(继电器)与开关量压力传感器通过电缆连接；开关量信号采集模件采集开关量压力传感器的信号，通过CPU模件的运算，将开关量压力传感器的状态显示在显示装置中。

在该开关量压力传感器的快速校验装置中，气体管线快速接头与开关量压力传感器配套使用；

在该开关量压力传感器的快速校验装置中，开关量信号采集模件、CPU模件需与开关量压力传感器配套使用；

离线校验开关量压力传感器时，检查压缩气体箱气体压力表5的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头10连接开关量压力传感器9；

打开24V蓄电池开关；检查CPU模件11、显示屏12、电源指示灯13、继电器15、开关量压力传感器信号采集模件16等处于正常工作状态；

通过气体管线快速接头10将开关量压力传感器9连接在气体管线上；将开关量压力传感器9与开关量压力传感器接地线19连接；将开关量压力传感器9的电缆与继电器15连接；

先缓慢打开压缩气体箱减压阀6，然后打开压缩气体箱手动调节阀7，观察压缩气体箱出口压力表8的压力值，必要时调整压缩气体箱减压阀6的开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀7调节压缩气体箱1内气体出口压力，直到继电器15闭合，并在显示屏12中显示开关量压力传感器9的状态如：闭合或断开；若开关量压力传感器9低于或高于压力限值出现状态改变，如闭合或断开的情况，需要调整开关量压力传感器9的报警限值；重复上述步骤，直到在显示屏12中显示开关量压力传感器9的状态已改变(闭合或断开)，完成开关量压力传感器的离线校验工作。

在线校验开关量压力传感器时，检查压缩气体箱气体压力表5的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头10连接在线的开关量压力传感器；先缓慢打开压缩气体箱减压阀6，然后打开压缩气体箱手动调节阀7，观察压缩气体箱出口压力表8的压力值，必要时调整缩气体箱减压阀6的开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀7调节压缩气体箱1的气体出口压力，直到开关量压力传感器的继电器动作，并在显示装置中出现报警信号(开关量压力传感器的状态发生改变，闭合或断开)，若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变(闭合或断开)的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值，重复上述步骤，直到显示装置中出现报警信号，完成开关量压力传感器的在线校验工作。

其中：可以根据实际需要，设计压缩气体箱1的体积大小、压缩气体的量、压缩气体箱气体压力表5在压缩气体箱1上的位置；压缩气体箱左侧背带3、压缩气体箱右侧背带4的长度根据实际情况设置；根据实际情况选择24V蓄电池14的蓄电量、压缩气体箱气体压力表5和压缩气体箱出口压力表8的量程。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (5)

1.一种开关量压力传感器的快速校验装置，其特征在于，包括：

压缩气体箱(1)、压缩气体箱减压阀(6)、压缩气体箱手动调节阀(7)、压缩气体箱出口压力表(8)、气体管线快速接头(10)、开关量压力传感器(9)、CPU模件(11)、显示屏(12)、电源指示灯(13)、24V蓄电池(14)、继电器(15)、开关量压力传感器信号采集模件(16)、连接电缆(17)和若干根管线；

所述压缩气体箱(1)的一侧通过管线依次连接有压缩气体箱减压阀(6)、压缩气体箱手动调节阀(7)、压缩气体箱出口压力表(8)和气体管线快速接头(10)，所述气体管线快速接头(10)通过管线与开关量压力传感器(9)连接；所述开关量压力传感器(9)与继电器(15)连接；所述继电器(15)连接至24V蓄电池(14)，继电器(15)通过连接电缆(17)还连接有开关量压力传感器信号采集模件(16)；所述24V蓄电池(14)还分别连接有电源指示灯(13)、CPU模件(11)和显示屏(12)；所述显示屏(12)还与开关量压力传感器(9)和CPU模件(11)相连接。

2.如权利要求1所述的一种开关量压力传感器的快速校验装置，其特征在于：所述压缩气体箱(1)包括：压缩气体箱顶部手柄(2)、压缩气体箱左侧背带(3)、压缩气体箱右侧背带(4)和压缩气体箱气体压力表(5)；所述压缩气体箱顶部手柄(2)设置在压缩气体箱(1)顶部表面，所述压缩气体箱(1)其中一侧表面上分别设置有压缩气体箱左侧背带(3)和压缩气体箱右侧背带(4)；所述压缩气体箱气体压力表(5)设置在压缩气体箱(1)的另一侧表面上。

3.如权利要求2所述的一种开关量压力传感器的快速校验装置，其特征在于：所述24V蓄电池(14)上还设置有24V蓄电池开关；所述开关量压力传感器信号采集模件(16)还与CPU模件(11)连接，并将采集到的继电器(15)状态信号送至CPU模件(11)进行运算。

4.如权利要求1所述的一种开关量压力传感器的快速校验装置，其特征在于：所述开关量压力传感器(9)上还连接有开关量压力传感器接地线(19)。

5.一种如权利要求1至4中任意其一所述的开关量压力传感器的快速校验装置的校验方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：当离线校验开关量压力传感器时；

步骤1.1：检查压缩气体箱气体压力表的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头连接开关量压力传感器；打开24V蓄电池开关；检查CPU模件、显示屏、电源指示灯、继电器、开关量压力传感器信号采集模件处于正常工作状态；

步骤1.2：通过气体管线快速接头将开关量压力传感器连接在气体管线上；将开关量压力传感器与开关量压力传感器接地线连接；将开关量压力传感器的电缆与继电器1连接；

步骤1.3：缓慢打开压缩气体箱减压阀，然后打开压缩气体箱手动调节阀，观察压缩气体箱出口压力表的压力值，必要时调整压缩气体箱减压阀开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀调节压缩气体箱内气体出口压力，直至继电器闭合，并在显示屏中显示开关量压力传感器的状态；

若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值；重复上述步骤，直到在显示屏中显示开关量压力传感器的状态已改变，完成开关量压力传感器的离线校验工作。

步骤二：在线校验开关量压力传感器时；

步骤2.1：检查压缩气体箱气体压力表的压力值处于正常工作状态；通过气体管线快速接头连接在线的开关量压力传感器；

步骤2.2：缓慢打开压缩气体箱减压阀，然后打开压缩气体箱手动调节阀，观察压缩气体箱出口压力表的压力值，必要时调整缩气体箱减压阀的开度；不断通过压缩气体箱手动调节阀调节压缩气体箱的气体出口压力，直至开关量压力传感器的继电器动作，并在显示装置中出现报警信号；

步骤2.3：若开关量压力传感器低于或高于压力限值出现状态改变的情况，需要调整开关量压力传感器的报警限值，重复上述步骤，直到显示装置中出现报警信号，完成开关量压力传感器的在线校验工作。

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