CN113375858A - 压力控制器及基于其的压力校准方法 - Google Patents

Abstract

本申请给出了一种压力控制器及基于其的压力校准方法，包括输入单元、内置测压单元、控制单元、控压机构和外置测压接口，在线校准状态下，外置测压模块和外置测压接口密封连通，外置测压模块测量控压机构的输出压力并产生校准压力值，控制单元从外置测压模块获取校准压力值，并记录相对应的输出压力值和校准压力值用于产生校准数据，外置测压模块的测量精度至少高于压力控制器的控压精度以满足校准要求；本申请的压力控制器具有在线校准模式，可以在为外部压力需求设备提供其所需压力的同时，对压力控制器自身进行校准，从而避免了传统压力控制器校准的脱产情况。

Description

压力控制器及基于其的压力校准方法

技术领域

本发明涉及压力校准的技术领域，具体说是一种压力控制器，以及基于这种压力控制器的压力表校准方法和压力控制器在线校准方法。

背景技术

压力控制器，可能内置压力发生装置，也还可能使用外置的压力发生装置，压力控制器会对压力发生装置发生的压力进行控制，从而使通过压力控制器输出的压力满足工业场景的应用需要，因此，它被广泛应用在计量、制药、化工等各个工业领域；比较典型的应用场景之一，在计量领域，压力控制器将作为校准过程中校准压力的来源，一般来说，校准压力需要达到并稳定于校准压力点(即某个特定的压力值)，如果压力控制器的精确度不足甚至发生明显偏移，其输出的校准压力实际上可能并不能达到校准压力点，将影响校准作业的有效性；又一比较典型的应用场景，在制造领域，压力控制器将为制药过程提供符合需要的工作压力，此过程中，如果压力控制器的精确度不足甚至发生明显偏移，将可能出现实际工作压力偏离期望工作压力，对生产过程造成不利影响；为了保证压力控制器有足够的精确度，需要对压力控制器进行定期校准。

和一般的压力表、压力变送器等压力计量设备或者压力校准设备不同的是，压力控制器的输出产物是压力而非压力的测量值，因此，在对压力控制器进行校准时，需要校准的对象也是压力控制器的输出压力；一般的，要想校准压力控制器，需要将压力控制器从实际工作场景中拆除，根据压力控制器的情况设定校准点，并在专门的校准场景中使用标准器测量其输出压力值，在此情况下，对于原本由压力控制器提供需求压力的外部设备，即使使用替代的其它压力控制器进行工作，由于涉及管路的重新连接，也必须要停止工作，众所周知的，在很多工业制造场景下，停线的后果是非常严重，对压力场景而言更甚，因为管路重新连接本身即会对压力场景带来不利影响(增加压力泄漏风险)，高压场景的重新连接又需要降压、重新连接、升压、稳压等一系列操作，影响时间更多，此外，如果负载压力的介质是有毒有害气体、或者液体，其处理也是非常麻烦的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种可以边工作边校准(即在线校准)的压力控制器及其校准方法，使在一般工作过程中即完成对压力控制器的校准作业。

一种压力控制器，包括输入单元、内置测压单元、控制单元、控压机构和外置测压接口；输入单元获取目标压力值并传递至控制单元；内置测压单元对控压机构的输出压力进行测量并产生输出压力值，输出压力值从内置测压单元传递至控制单元；控制单元根据输出压力值和目标压力值产生压力控制信号并传递至控压机构，控压机构根据压力控制信号对输出压力进行控制，使控压机构的输出压力达到目标压力值；外置测压接口连通于控压机构的输出压力，外置测压接口和外置测压模块的结构相适配使二者可密封连通，外置测压接口在未接入外置测压模块时密闭；在线校准状态下，外置测压模块和外置测压接口密封连通，外置测压模块测量控压机构的输出压力并产生校准压力值，控制单元从外置测压模块获取校准压力值，并记录相对应的输出压力值和校准压力值用于产生校准数据，外置测压模块的测量精度至少高于压力控制器的控压精度以满足校准要求。

优选的，在线校准状态下，控制单元根据输出压力值和/或校准压力值进行判断，将压力稳定时的输出压力值和校准压力值作为校准数据。

优选的，控制单元被配置为在脱离压力稳定状态时，将校准数据导入内置测压单元用于调校。

优选的，输入单元获取多个工作压力点作为目标压力值，在输出压力依次稳定于全部工作压力点后，控制单元被配置为在脱离压力稳定状态时，将和各工作压力点相对应的校准数据导入内置测压单元用于调校。

优选的，控制单元对调校发生前的校准数据后调校发生后的校准数据进行分别标记，输出和同一目标压力值相对应的调校前的校准数据和调校后的校准数据，用于产生校准报告。

优选的，在外置测压接口上或附近设有连接检测单元，外置测压模块上设有和连接检测单元相对应的机构，从而使连接检测单元可检测外置测压接口上是否接入外置测压模块，控制单元在和外置测压模块建立信号连接后，周期性地通过连接检测单元检测外置测压模块与外置测压接口的接入情况，当连接检测单元反馈为外置测压模块已接入外置测压接口时，控制单元被配置为切换至在线校准状态。

优选的，外置测压接口包括第一外置测压接口和第二外置测压接口，沿控压机构输出压力的传递方向，第一外置测压接口和第二外置测压接口分别位于内置测压单元的前侧附近和后侧附近，在线校准状态下，第一外置测压模块设置于第一外置测压接口，第二外置测压模块设置于第二外置测压接口，控制单元分别从第一外置测压模块获取第一校准压力值，以及从第二外置测压模块获取第二校准压力值，根据第一校准压力值和第二校准压力值确定校准数据中的校准压力值。

优选的，外控压状态下，外置测压模块设置于外置测压接口并测量控压机构的输出压力，控制单元从外置测压模块获取外置压力值，根据外置压力值和目标压力值产生压力控制信号并传递至控压机构，外置测压模块的测量精度不低于压力控制器的控压精度以满足控制需求。

优选的，控制单元存储有校准报告模板，校准报告模板中包括校准点信息，通过输入单元获取目标压力值时，控制单元对比目标压力值和校准点信息，当目标压力值覆盖校准点信息时，控制单元记录和校准点对应的输出压力值和校准压力值，并填入校准报告模板中。

优选的，在线校准状态下，控压机构的输出压力和外部压力需求设备相连通。

一种压力表校准方法，基于前述方案中的压力控制器，包括将被校准压力表和压力控制器的压力输出端相连通，将外置测压模块设置于压力控制器的外置测压接口上，外置测压模块和压力控制器的信号连接；根据被校准压力表确定多个校准压力点，将确定的校准压力点输入至压力控制器作为目标压力值；压力控制器根据目标压力值和内置测压单元测量得到的输出压力值进行控制，使输出压力值稳定于校准压力点；从被校准压力表获取被校准压力值，从压力控制器获取输出压力值，从外置测压模块获取校准压力值，使用被校准压力值和输出压力值对被校准压力表进行校准，使用输出压力值和校准压力值对压力控制器进行校准。

一种压力控制器的在线校准方法，基于前述方案中压力控制器，包括：根据工作所需压力确定目标压力值；通过输入单元导入目标压力值；控制单元根据输出压力值和目标压力值产生压力控制信号并对控压机构进行控制；当输出压力值稳定于目标压力值时，压力控制器为外部提供工作所需压力，同时进行的，控制单元从外置测压模块获取校准压力值；控制单元在没有压力控制任务时，将校准数据导入内置测压单元用于调校，所述校准数据包括相对应的输出压力值和校准压力值。

有益效果：

1、本申请的压力控制器具有在线校准模式，可以在为外部压力需求设备提供其所需压力的同时，对压力控制器自身进行校准，从而避免了传统压力控制器校准的脱产情况；

2、本申请的改进主要集中在压力控制器的控制模块和压力输出端，不涉及内部控压管路的改进，因此，可以直接对现有的设计方案进行改进应用，而无需大幅更改设计和重新标定，产品升级成本较低；

3、本申请将工作所需压力配置过程和校准所需压力配置过程通过一个压力配置过程实现，从而节省了压力配置时间，提升了压力控制器的工作效率。

附图说明

图1为本申请一个示例的压力控制器一般工作状态下的连接示意图。

图2为本申请一个示例的压力控制器在线校准状态下的连接示意图。

图3为本申请另一示例的压力控制器一般工作状态下的连接示意图。

图4为本申请另一示例的外置压力采集模块的连接示意图。

图5为本申请另一示例的压力控制器在线校准状态下的连接示意图。

图6为本申请一个示例的外置压力采集模块接入检测机构的连接示意图。

图7为本申请一个示例的基于压力控制器的压力表校准方法。

附图标号：

010、输入单元，020、内置测压单元，030、控制单元，040、控压机构，041、(控压机构的)压力输出端，050、外置测压接口，060、外置测压模块，070、(需要工作压力的)外部设备；

110、触摸显示屏，120、内置压力传感器，131、控压模块，132、中控模块，141、控压管路的输出端，142、控压管路，143、粗调阀，144、稳压器，145、细调阀，146、泄压阀，147、控压管路的输入端，148、(控压管路的)泄压端，149、引压管，150、外置测压接口，151、外置测压接口的密闭结构，152、第一检测部，153、第二检测部，154、第一电连接片，155、第二电连接片，156、开关检测电路，160、外置压力采集模块，161、引压结构、162、压力传感器、163、信号处理电路板，164、信号输出端子，165、(外置压力采集模块的)外壳，170、(需要工作压力的)外部设备，180、外置压力发生装置。

具体实施方式

下面详细描述本申请，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

具体实施例一

示例的，如图1所示，一种支持在线校准(即边工作边校准)的压力控制器，包括输入单元010、内置测压单元020、控制单元030、控压机构040和外置测压接口050。

控制单元030分别和输入单元010、内置测压单元020以及控压机构040信号连接。

输入单元010，用于获取包括目标压力值在内的外部指令或者外部信息，可以是触摸显示屏、按键、有线通讯模块、无线通讯模块等。

控压机构040，根据控制单元的指令进行压力控制，控压机构的压力输出端和外部连通；一般的，根据外部工作需求情况，控压机构采用满足需求的负载压力的工作介质，例如液体或者气体。

内置测压单元020，其压力感应部和控压机构的压力输出端相连通(也可以描述为和控压机构的输出压力相连通)，从而使内置测压单元可以根据控压机构的输出压力产生响应的电信号，进而在处理后得到相对应的压力值，实现对控压机构输出压力的测量；具体的，内置测压单元可以是压力传感器、带有压力传感器的压力采集模块、其它具有压力测量功能的器件或者装置等。

控制单元030，预设的，控制单元030根据控压机构的输出压力和目标压力值产生压力控制信号，使控压机构的输出压力接近并最终达到且稳定于目标压力值，本实施例中，控制单元030从内置测压单元020获取当前的输出压力值，从输入单元010获取目标压力值，在产生压力控制信号后，压力控制信号传递至控压机构040，进而使控压机构按照工作需求进行工作。

外置测压接口050，和控压机构的压力输出端041相连通，从而使控压机构040的输出压力也可以传递至外置测压接口，外置测压接口用于在线校准状态下的校准压力值的获取，基于此，外置测压接口被设计为：

其接口处和拟配置的外置测压模块的压力感应部的结构相对应，从而使当外置测压模块和外置测压接口处于压力连通状态时，二者之间的连接具有极好的密封性(例如当工作介质为气体时，外置测压模块和外置测压接口之间的连接处应具有足够的气密性，从而使这种连接不会对压力测量的精确度造成影响)；

此外，外置测压接口还设有可打开或者闭合的密封结构，从而使在非在线校准状态下，没有外置测压模块接入，此时，外置测压接口是密闭的，外置测压接口内的压力管路和外部不连通。

一般工作状态下，压力控制器作为一个标准压力源(此处的标准压力源表示压力控制器相对于外部设备而言，其输出压力的精度是足够高且准确的，即压力控制器相对于外部设备是标准压力源)为外部设备提供压力，此时，控压机构的压力输出端041通过管路和外部设备070相连通，控压机构的输出压力期望为外部设备070工作所需的压力；保持外置测压接口050的密闭状态，通过输入单元010输入工作所需的压力值作为目标压力值，控制单元接收目标压力值，开始进行压力控制操作，具体的，内置测压单元020持续地对控压机构的输出压力进行测量，产生包含当前输出压力值的压力测量信号，压力测量信号从内置测压单元020传递至控制单元030，控制单元030根据当前输出压力值以及目标压力值产生压力控制信号，控压机构040对控制单元030的压力控制信号进行响应，从而使输出压力向目标压力值变化，直至输出压力稳定于目标压力值(即稳压状态)，在压力变化和稳压状态下，整个压力控制操作过程持续进行，直至完成工作所需的压力输出任务。

如图2所示，在线校准状态下：

和现有技术中一边的校准过程不同的，在线校准状态下，压力控制器同时作为标准压力源以及被校准设备；

控压机构的压力输出端041通过管路和外部设备070相连通，控压机构的输出压力期望为外部设备工作所需的压力，即保持前述的一般工作状态下的管路连接情况不变；

将外置测压模块060接入至外置测压接口050处，使外置测压模块060和外置测压接口050之间密闭连通(即二者之间连通，二者和外部之间密闭)，在控制单元030和外置测压模块060之间建立信号连接，使控制单元030可以从外置测压模块060获取另一个对压力输出端的测量压力值(为了便于区分，基于外置测压模块的测量压力的目的，下面的描述中将该输出压力值称之为校准压力值，即用于校准用途的输出压力值)；

完成外置测压模块060的配置后，仍按照正常的工作需要进行目标压力值的设置(即此时压力控制器仍可以正常工作进行满足工作需求的压力输出)，和前述一般工作状态的压力控制操作过程基本相同的，控制单元030、内置测压单元020以及控压机构040联动地进行压力控制，使控压机构040的输出压力(亦即压力控制器的输出压力)达到并稳定于工作所需的目标压力值，直至完成工作所需的压力输出任务，即在线校准状态下，压力控制器照常作为标准压力源对外部设备提供压力，而不影响正常工作；

与前述工作所需压力控制过程同时进行的，控制单元030在从内置测压单元020获取输出压力值时，对输出压力值进行记录，并同步地从外置测压模块060获取校准压力值，对校准压力值进行记录，此过程亦连续进行直至完成工作所需的压力输出任务，此时，控制单元记录并存储了相互对应的一组或多组输出压力值和校准压力值，所述的一组或多组输出压力值和校准压力值中的全部或者部分数据可以作为对压力控制器的校准数据来进行使用，一般的，根据获得的输出压力值和校准压力值进行判断，可以选取和期望校准压力点相对应的输出压力值和校准压力值作为校准数据，二者的差值即为压力控制器的控制偏差。即在线校准状态下，在完成正常工作任务的同时，还可以对压力控制器进行校准。

为了保证方案的有意义实现，内置测压单元的测量精度应高于或等于压力控制器的控压精度，使控制单元获得足够精度的输出压力值从而进行压力控制；外置测压模块的测量精度亦应高于压力控制器的控压精度，使得到的校准压力值相对于输出压力具有足够的校准精度；外置测压模块由于是独立压力控制器而存在的、且是可拆卸的，因此其存储成本较低，同时，由于压力控制器并非总是处于在线校准状态下，因此，一台外置测压模块可以用于多台压力控制器的在线校准，一台压力控制器也可以替换使用不同的外置测压模块，操作灵便性很高。

显然，本实施例技术方案的主要优势在于：

1、在一般工作和在线校准状态之间切换时，无需进行和外部设备之间的管路调整，操作简单，同时避免了因为管路变化带来的不确定性影响；

2、在线校准状态是一种边工作边校准的状态，这就使得即使在校准过程中，设备也能正常工作，用户无需因为将设备送检而停线或者寻求替换设备。

在前述方案的基础上进行改进的：

一些情况下，工作需要的压力点可能只有一个，将该工作压力点所对应的压力值通过输入单元输入，输入单元获取目标压力值，控制单元对控压机构进行控制，使输出压力稳定于工作压力点；

另一些情况下，工作需要的压力点可能不只一个，例如可能需要在多个点依次稳定一段时间，将各工作压力点所对应的压力值一起通过输入单元输入，输入单元获取多个目标压力值，控制单元对控压机构进行控制，使输出压力依次稳定于各个工作压力点；

一般的，当工作需要的压力点有多个时，控制单元预设的，除非明确指定各个目标压力值的到达先后顺序，否则，控制单元会根据当前输出压力以及各目标压力值进行判断，如从输出压力到达目标压力值需要升压，则先稳定于较低的目标压力值，再稳定于较高的目标压力值，如输出压力到达目标压力值需要降压，则先稳定于较高的目标压力值，再稳定于较低的目标压力值，如输出压力到达目标压力值既存在升压过程又存在降压过程，则先稳定于最低的目标压力值，再进行升压，并按照由较低到较高的顺序，依次进行稳压控制。

在前述方案的基础上进行改进的，控制单元预设为根据获得的输出压力值或校准压力值进行判断，将压力稳定时的输出压力值和校准压力值作为校准数据，包括：

对获取到的输出压力值进行比对，若在一段时间内，输出压力值保持稳定(即在允许的波动范围内，连续时刻内的输出压力值相等)，即压力控制器处于自控的输出压力稳定状态，则此时的输出压力值可作为校准数据的一部分，与之产生时刻相对应的校准压力值可作为校准数据的另一部分；

又或者，

对获取到的校准压力值进行比对，若在一段时间内，校准压力值保持稳定(即在允许的波动范围内，连续时刻内的校准压力值相等)，即压力控制器处于实际的输出压力稳定状态，则此时校准压力值可作为校准数据的一部分，与之产生时刻相对应的输出压力值可作为校准数据的另一部分。

在前述方案的基础上进行改进的，在获取到前述的校准数据后，一种对校准数据的应用方式为，将校准数据导入值内置测压单元进行调校，使内置测压单元按照校准数据对输出压力值进行修正(即对压力控制器进行调校)，包括：

控制单元根据从输入单元获取的全部达成情况进行判断，若目标压力值只有一个，则控制单元在压力稳定时开始记录校准数据(包括输出压力值和校准压力值)，在稳压状态结束后(由于目标压力值仅有一个，稳压状态结束可视为此次工作任务结束)，将校准数据导入内置测压单元用于调校；若目标压力值有多个，则控制单元在每次压力稳定时均记录校准数据，但暂时不进行调校操作，而是在输出压力依次稳定于全部工作压力点后，在结束稳压状态时(由于全部目标压力值已达到，稳压状态结束可视为此次工作任务结束)，将和多个目标压力值相对应的全部校准数据导入内置测压单元用于调校；

或者，

控制单元根据压力控制器的输出压力稳定状态进行判断，在前述输出压力稳定时开始记录校准数据，在输出压力稳定于工作压力点之后(即输出压力开始上升或者下降)，将校准数据导入内置测压单元用于调校。

在前述方案的基础上进行改进的，在进行前述调校操作时，针对目标压力值相对应的校准数据(包括输出压力值和校准压力值)，控制单元将之标记为调校前并存储，与之对应的，在后续的在线校准过程中，如果涉及相同的目标压力值，控制单元将在输出压力稳定于该目标压力值时，记录相对应的校准数据，进一步的，控制单元将在后产生的校准数据和在先存储的调校前校准数据对应存储，并将在后产生的校准数据标记为调校后数据，控制单元被配置为获取和输出同一工作压力点下调校前的校准数据和调校后的校准数据，用于产生校准报告，这里的控制单元的配置方式可以是自动设置或者人工指令。

在前述方案的基础上进行改进的，为了实现控制单元在一般工作状态和在线校准状态之间进行自动切换的，压力控制器预置的，包括：

在外置测压接口上或附近设有连接检测单元，与之相适配的，外置测压模块上设有和连接检测单元相对应的机构，当外置测压模块接入至外置测压接口时，外置测压模块上的机构会触发连接检测单元的检测信号(例如电信号开关量)，从而使连接检测单元可检测外置测压接口上是否接入外置测压模块，连接检测单元和控制单元信号连接；

控制单元在和外置测压模块建立信号连接后，开始周期性地通过连接检测单元进行检测，判断外置测压模块与外置测压接口的接入情况，当连接检测单元反馈为外置测压模块已接入外置测压接口时(即连接检测单元被外置测压模块上的机构触发)，控制单元被配置为切换至在线校准状态；

又或者，控制单元在从连接检测单元获取到外置测压模块接入检测信号后，开始周期性地判断是否又外置测压模块与之建立信号连接，当控制单元和外置测压模块建立信号连接使，控制单元被配置为切换至在线校准状态；

一种情况下，控制单元和外置测压模块之间用于传递校准压力值的信号接口和连接检测单元可以为一体的，与之相适配的，外置测压模块上设置的连接检测单元对应机构同样为信号接口。

在前述方案的基础上进行改进的，用于尽可能消除测量位置差异带来的影响(由于空间布置的问题，且为了保证外置测压模块安装的便捷性和可靠性，外置测压模块的接入位置很难和内置测压单元的测量位置完全重合)，压力控制器上设有多个外置测压接口，包括：

压力控制器上设有第一外置测压接口和第二外置测压接口，沿着控压机构输出压力的传递方向(一般情况下，即为负载输出压力的工作介质的传递方向)，第一外置测压接口和第二外置测压接口分别位于内置测压单元的前侧附近和后侧附近，从而使第一外置测压接口到内置测压单元的测量位置差异、内置测压单元到二外置测压接口的测量位置差异均较小且基本相同；

在线校准状态下，第一外置测压模块设置于第一外置测压接口，第二外置测压模块设置于第二外置测压接口，控制单元分别从第一外置测压模块获取第一校准压力值，以及从第二外置测压模块获取第二校准压力值，并根据第一校准压力值和第二校准压力值确定校准数据中的校准压力值；

一种比较典型的对第一校准压力值和第二校准压力值的处理方法，包括计算平均值，并将计算结果作为校准数据中的校准压力值。

在前述方案的基础上进行改进的，压力控制器可具备外控压功能，开启此功能时，外置测压模块设置于外置测压接口并测量控压机构的输出压力，控制单元从外置测压模块获取外置压力值，根据外置压力值和目标压力值产生压力控制信号并传递至控压机构，此时，外置测压模块对内置测压单元实现了功能上的替代，外置测压模块的测量精度不低于压力控制器的控压精度以满足控制需求，且一般来说，采用外控压功能的必要前提是，控压机构所能达到的控制精度高于内置测压单元的测量精度，此时，压力控制器的控压精度实际上受制于内置测压单元的测量精度，通过采用更高精度的外置测压模块可以使压力控制器具有更高的控压精度。

在前述方案的基础上进行改进的，压力控制器具备产生校准报告的功能，该功能主要适用于有获取校准报告需求的用户，包括：

控制单元存储有校准报告模板，校准报告模板中包括校准点信息，通过输入单元获取目标压力值时，控制单元对比目标压力值和校准点信息，当目标压力值覆盖校准点信息时，控制单元记录和校准点对应的输出压力值和校准压力值，并填入校准报告模板中；此项功能可以实现校准报告所需数据的自动选取，而无需要求用户在大量的可用数据中自行挑选；

进一步的，控制单元根据校准报告中必要信息进行判断，在完成校准报告模板中的全部必填内容后，控制单元存储或输出校准报告，所述全部必填内容包括校准时间和校准数据，此项功能结合前述的对校准数据判断的改进相结合，可以使在线校准过程中或者在线校准完成后，如相关数据满足校准报告要求，控制单元自动产生正式的校准报告。

基于前述的支持在线校准的压力控制器，一种使用该压力控制器进行在线校准的方法，包括：

保持和一般工作状态不变的管路连接和工作设置操作，根据工作所需压力确定目标压力值；

和一般工作状态相类似的，通过输入单元导入目标压力值；

和一般工作状态相类似的，控制单元根据输出压力值和目标压力值产生压力控制信号并对控压机构进行控制；

当输出压力值稳定于目标压力值时，压力控制器为外部提供工作所需压力，同时进行的，控制单元从外置测压模块获取校准压力值，此过程和工作所需压力的输出同步进行，但又不影响工作所需压力的输出，从而实现边工作边校准的目的；

控制单元在没有压力控制任务时，将校准数据导入内置测压单元用于调校，所述校准数据包括相对应的输出压力值和校准压力值，此过程由压力控制器自动执行，从而实现对校准数据的应用。

对前述在线校准方法进行改进的，控制单元获取和输出同一工作压力点下调校前的校准数据和调校后的校准数据，用于产生校准报告，所述工作压力点为工作所需压力中的压力稳定点；进一步的，控制单元根据校准报告中必要信息进行判断，在完成校准报告模板中的全部必填内容后，控制单元存储或输出校准报告，所述全部必填内容包括校准时间和校准数据。

具体实施例二

示例一，如图3所示，压力控制器，用于提供满足工作需求的标准压力值，包括：

控压管路142，控压管路142为在接口之外完全密闭的管路，控压管路的输入端147和外置压力发生装置080连通，控压管路的输出端141和外部设备070连通；

设置于控压管路142中的，包括控压阀组(143、145、146)，控制阀组之间相互配合，从而对控压管路中的压力进行调控，使控压管路输出端输出的压力达到期望目标，控压阀组包括粗调阀143、细调阀145和泄压阀146，粗调阀143、细调阀145和泄压阀146为电磁阀，控压管路142中还设有稳压器144，稳压器144为一压力容器，按照管路延伸方向依序设置压力发生装置080、粗调阀143、稳压器144、细调阀145和泄压阀146，外置压力发生装置080产生的压力依次通过粗调阀143控制和细调阀145控制，最终到达控压管路的输出端141，成为符合工作需求的输出压力，泄压阀146连通于控压管路的输出端141，用于控压管路内的压力降低；和泄压阀146连通的包括泄压端148，泄压端连通大气(当工作介质为空气或其它无害气体时)或者泄压腔室(当工作介质不能直接排放时)；

和控压管路输出端141连通的设有内置压力传感器120，内置压力传感器120根据控压管路输出端141的压力产生压力信号(和输出压力值相对应)；

控压模块131，分别和控压阀组(143、145、146)以及内置压力传感器120信号连接，控压模块031根据预置的压力控制程序、内置压力传感器120的压力信号以及目标压力值产生一组压力控制信号，该组压力控制信号包括和控压阀组中各阀门(143、145、146)相对应的控制信号，控压模块131将压力控制信号传递至控压阀组(143、145、146)，使控压阀组内各阀门按照控制信号进行工作；

如图3中虚线框所示，出于模块化设计需求，控压模块131、控压管路142、控压阀组(143、145、146)以及内置压力传感器120可以被集成并封装于一个总的模块当中；

用于对控压模块131进行控制，且和控压模块之间信息交互的，设有中控模块132，中控模块132和控压模块131信号连接，通过中控模块132，可以向控压模块131下达目标压力值以及工作、校准等指令，中控模块132还可以对控压模块131反馈的输出压力值以及其它信息进行处理；

设置于压力控制器表面的有触摸显示屏110，触摸显示屏110和中控模块132信号连接，通过触摸显示屏110，可以向中控模块132下达各种指令，且通过触摸显示屏110，可以读取中控模块132需要显示和输出的信息；

设置于压力控制器表面的有外置测压接口150，外置测压接口150通过引压结构和控压管路的输出端141相连通；外置测压接口150上设有可打开的密封结构151，在外置测压接口闲置时，该密封结构将外置测压接口密封；

可以由压力控制器自带的，也可从外部配置的，包括一个或多个外置压力采集模块160，本实施例中，如图4所示，图中加粗的实线表示外壳结构，用于和一般的电连接线予以明显区分，所述的压力采集模块160为一种集成了引压结构161、压力传感器162、信号处理电路板163以及信号输出端子164并通过外壳165进行封装的模块，压力采集模块和引压结构相连通的一端为测压端，测压端及其附近的外壳结构和外置测压接口150的结构相适配，从而使当外置压力采集模块置入于外置测压接口时，外置压力采集模块和外置测压接口之间为密封的，可以通过增加密封圈等辅助结构提升这一密封等级，感压端上设有引压口，和引压口连通的有引压管，引压管的另一端连通至压力传感器的感压部，从而使压力传感器162可以根据引致压力产生输出压力值(模拟电信号)，信号处理电路板163分别和压力传感器162以及信号输出端子164电连接，信号处理电路板163对压力传感器162的电信号进行测量进而将之转化为输出压力值(数据信号)，信号输出端子164从信号处理电路板163接收输出压力值(数据信号)进而对外输出。

外置压力采集模块的测量精度、内置压力传感器的测量精度以及压力控制器的控压精度(即压力控制器对于输出压力的控制精度)之间一般满足以下关系：

外置压力采集模块的测量精度高于压力控制器的控压精度，从而使外置压力采集模块的测量数据可以用于校准压力控制器；

内置压力传感器的测量精度不低于压力控制器的控压精度；

一些情况下，内置压力传感器的测量精度和压力控制器的控压精度相等，理论上，此时的内置压力传感器的使用不存在资源浪费；一些情况下，内置压力传感器的测量精度高于压力控制器的控压精度，这是由于压力控制器的其它部分的硬件能力限制导致。

如图3所示，一般工作状态，外置压力发生装置和控压管路的输入端147相连通，外部压力需求设备170(例如需要压力稳定于某个或者某几个特定压力值的腔室)和控压管路的输出端141相连通，外置测压接口150密封关闭，外置压力采集模块不参与工作；

开启外置压力发生装置180，使外置压力发生装置180发生压力；

根据外部压力需求设备170所需的工作压力点确定目标压力值；

通过触摸显示屏110输入目标压力值；

中控模块132获取目标压力值，并在处理后，将控压指令发送至控压模块131，控压指令中包括目标压力值；

控压模块131获取控压指令，开始工作，周期性进行地，控压模块131从内置压力传感器120获取当前的输出压力值，根据当前的输出压力值以及目标压力值产生面向各个电磁阀(143、145、146)的压力控制信号，压力控制信号传递至控压阀组(143、145、146)，各控压阀组(143、145、146)根据压力控制信号进行开启或者关闭，从而对控压管路142内的压力进行调整，最终，使控压模块131从内置压力传感器120获取当前的输出压力值达到并稳定于目标压力值；

一些情况下，在完成工作任务后，通过触摸显示屏110输入停止给压命令并关闭外置压力发生装置180，另一些情况下，在开始工作时，随目标压力值一并输入的还包括工作时间，中控模块132在得到停止给压命令或者实际稳压时间达到工作时间，中控模块132产生指令，并传递至控压模块131，控压模块131予以响应，并产生压力控制信号，控压阀组(143、145、146)获取压力控制信号，粗调阀143、细调阀145以及泄压阀146均打开，从而使整个控压管路142内开始泄压，直至泄压完成。

在需要对压力控制器进行校准时(这种需要可以是定期的，例如每隔一段时间，也可以是不定期的，例如在认为输出压力可能存在问题时)，如图5所示，外置压力发生装置180和控压管路的输入端147持续连通，外部压力需求设备170和控压管路的输出端141持续连通(即保持一般工作状态下的管路连通情况不变)，将外置压力采集模块160接入至外置测压接口150，检查接入处，确认外置压力采集模块和外置测压接口之间的密封情况良好，将外置压力采集模块160的信号输出端子和压力控制器的中控模块132建立数据通道(一种典型示例包括，在压力控制器的表面设有一个或者多个信号接口，且至少包括一个数据信号接口，各信号接口分别和中控模块信号连接，使用有线连接的方式在压力控制器的数据信号接口和外置压力采集模块的信号输出端子之间建立连接)；

开启外置压力发生装置180，使外置压力发生装置发生压力(和一般工作状态情况相同)；

根据外部压力需求设备170所需的工作压力点确定目标压力值(和一般工作状态情况相同)；

通过触摸显示屏110输入目标压力值(和一般工作状态情况相同)；

中控模块132获取目标压力值，并在处理后，将控压指令发送至控压模块131，控压指令中包括目标压力值(和一般工作状态情况相同)；

控压模块131获取控压指令，开始进行周期性工作，控压模块131根据从内置压力传感器120获取的当前输出压力值以及控压指令中包含的目标压力值产生压力控制信号，压力控制信号传递至控压阀组(143、145、146)进行控制，从而使输出压力值达到并稳定于目标压力值(和一般工作状态情况相同)；

和一般工作状态区别的，和控压过程同时进行且二者相互独立的，控压模块131在获取当前输出压力值时，将之传递至中控模块132，中控模块132获取并记录输出压力值，同步进行的，中控模块132通过数据通道从外置压力采集模块160获取校准压力值，中控模块132记录校准压力值，并将获取到的输出压力值和校准压力值一一对应。

后续操作中，对于中控模块中存储的输出压力值和校准压力值，用于对压力控制器进行校准的，可以有但不限于以下方式：

计算输出压力值和校准压力值之差，并据此判断偏差情况；

确定校准点，查找并确定和校准点相对应的输出压力值和校准压力值，计算输出压力值和校准压力值之差，根据压力控制器的控压精度(允许偏差)判断在各校准点，压力控制器是否存在超差情况；

对外输出相应的输出压力值和校准压力值，用于产生校准报告，或者直接在中控模块处产生校准报告并输出。

基于本具体实施例的压力控制器，给出了一种边工作边校准的在线校准方法如下：

工作准备阶段，将压力控制器配置到可进行在线校准的状态；外置压力发生装置和控压管路的输入端持续连通，外部压力需求设备和控压管路的输出端持续连通，将外置压力采集模块接入至外置测压接口，在外置压力采集模块和压力控制器的中控模块之间建立数据通道；一般来说，从实际应用角度出发，进行在线校准前往往已经进行一段时间的一般工作状态，因此前述的压力控制器和外置压力发生装置以及外部压力需求设备之间的连接已建立，保持这种一般工作状态的连接情况不变；

根据工作所需压力确定目标压力值，以满足工作所需为准；

将前述确定的目标压力值通过触摸显示屏输入至压力控制器；

压力控制器根据输入的目标压力值开始工作，中控模块从触摸显示屏获取目标压力值，并根据目标压力值产生控压指令，控压模块从中控模块获取包含了目标压力值的控压指令，周期性地进行，控压模块从内置压力传感器获取其测量的输出压力值(压力信号)，根据目标压力值和输出压力值产生压力控制信号，并传递至控压阀组，控压阀组据此进行工作；

当输出压力值稳定于目标压力值时，压力控制器为外部提供工作所需压力，中控模块从控压模块获取输出压力值并投放至触摸显示屏进行显示；

当输出压力值稳定于目标压力值时，和前述提供工作所需压力同时进行的，中控模块从外置压力采集模块获取校准压力值；

在稳压状态下，中控模块周期性地进行上述输出压力值和校准压力值的获取过程，或者，中控模块仅获取一次校准压力值直到脱离稳压状态；

中控模块记录并存储上述和目标压力值相对应的输出压力值和校准压力值，作为校准数据；

中控模块根据输出压力值以及目标压力值判断是否完成全部压力控制任务，当输出压力值已稳定于全部目标压力值，且当前并非稳压状态(例如输出压力值下降，表明管路内正在泄压)，则当前没有压力控制任务，此时，中控模块发布调校指令，调校指令中包括前述校准数据，控压模块获取调校指令，并根据该指令将校准数据导入至内置压力传感器，使内置压力传感器按照校准数据进行调整并按照调整后的状态工作，或者根据该指令将校准数据存储于控压模块，在从内置压力传感器获取压力信号时，按照校准数据对输出压力值进行调整并按照调整后的数值工作。

示例二，基于前述示例的压力控制器以及在线校准方法，给出了相关联的改进方案。

一种校准数据的自动提取和判断方案，包括：

中控模块从触摸显示屏获取目标压力值，记录目标压力值，预设的，中控模块以及控压模块的控制目标是使压力控制器的输出压力，即内置压力传感器测量得到的输出压力值稳定于前述目标压力值；在一般工作状态和在线校准状态，前述目标压力值即为工作所需压力，也可称之为工作压力点。

在线校准状态下，中控模块周期性地从控压模块获取输出压力值，从外置压力采集模块获取校准压力值，中控模块记录并存储输出压力值和校准压力值，此时，这些输出压力值和校准压力值不仅包括了静态校准数据(即压力稳定时的校准数据)，还包括了动态参考数据(即未达到压力稳定时的数据)。

若外置压力采集模块的测量精度高于或等于内置压力传感器，采用输出压力值判稳，中控模块包括：

在压力变化过程中，中控模块周期性地从控压模块获取输出压力值，从外置压力采集模块获取校准压力值，根据输出压力值(例如前一时刻和后一时刻的压力差值)判断压力变化趋势，记录压力变化趋势；

当输出压力值达到目标压力值时，判断输出压力值是否稳定(例如前一时刻和后一时刻的输出压力值是否相同)；

如输出压力值稳定于目标压力值，判断校准压力值是否为稳定或者仍处于变化过程中，如前一时刻和后一时刻的校准压力值的差值和前述记录的压力变化趋势一致，则判断为校准压力值尚未稳定；如前一时刻和后一时刻的校准压力值的差值和前述记录的压力变化趋势不一致(包括前一时刻和后一时刻的校准压力值相等或者和前述记录的压力变化趋势相反)，则判断为校准压力值达到稳定；

在输出压力值和校准压力值均达到稳定后，连续地记录输出压力值和校准压力值作为校准数据，直至输出压力值不等于目标压力值。

若外置压力采集模块的测量精度低于内置压力传感器，或者按照内置压力传感器进行压力测量时存在控压/测压不稳的情况，采用校准压力值判稳，中控模块包括：

在压力变化过程中，中控模块周期性地从控压模块获取输出压力值，从外置压力采集模块获取校准压力值，根据校准压力值(例如前一时刻和后一时刻的压力差值)判断压力变化趋势，记录压力变化趋势；

当校准压力值稳定(例如前一时刻和后一时刻的校准压力值相同)时，判断输出压力值是否达到目标压力值，如当前输出压力值在目标压力值附近误差允许范围内，即视为输出压力值达到目标压力值；

在校准压力值稳定且输出压力值位于目标压力值附近后，连续记录输出压力值和校准压力值作为校准数据，直至校准压力值不再稳定。

本示例的技术效果之一，在于从大量的数据中自动提取得到了和校准相对应的有效校准数据，既避免了非稳压状态的压力测量数据混入有效校准数据中，又避免了对数据的过度过滤。

示例三，基于前述示例的压力控制器以及在线校准方法，给出了相关联的改进方案。

通过触摸显示屏输入一次性输入两个或者更多目标压力值，同时输入每个目标压力值的需求稳压时间。

控压模块从内置压力传感器获取当前输出压力值，中控模块从触摸显示屏获取多个目标压力值以及需求稳压时间，从控压模块获取当前输出压力值，中控模块根据各目标压力值以及当前输出压力值对各目标压力值进行排序，排序按照如下方式进行：

触摸显示屏输入排序顺序的，按照输入的排序顺序执行；

未输入排序顺序的，对比各目标压力值和当前输出压力值，按照由低到高的顺序对目标压力值进行排序。

中控模块依照各目标压力值的排序，提取其中排序第一位的目标压力值，向控压模块发送控压指令，控压指令中包含了排序第一位的目标压力值。

控压模块接收控压指令，根据当前输出压力值和当前目标压力值(即排序第一位的目标压力值)开始对控压阀组进行控制，直至当前输出压力值达到并稳定于目标压力值；

与此同时进行的，中控模块周期性地从控压模块获取当前输出压力值，在当前输出压力值达到并稳定于当前目标压力值时开始计时；

与此同时进行的，中控模块周期性地从外置压力采集模块获取当前校准压力值，在当前输出压力值达到并稳定于当前目标压力值时，将稳压状态下的输出压力值和校准压力值作为校准数据开始记录。

中控模块在当前输出压力值持续稳定于当前目标压力值时间满足前述输入的需求稳压时间时，提取其中排序第二位的目标压力值，向控压模块发送新的控压指令，新的控压指令中包含了排序第二位的目标压力值；

与此同时进行的，中控模块对前述记录的校准数据进行处理，产生校准导入数据，向控压模块发出校准导入指令，校准导入指令中包含了校准导入数据；

校准数据包括多个输出压力值以及多个校准压力值，且一个输出压力值均对应一个校准压力值，对输出压力值和校准压力值分别计算平均值，将得到的平均值计算结果作为校准导入数据，校准导入指令中，输出压力值平均值作为调校前参数，校准压力值平均值作为调校后参数。

控压模块接收校准导入指令，根据实际配置情况进行响应：若内置压力传感器包括有可配置的信号处理元件，则控压模块将校准导入数据导入至内置压力传感器，使内置压力传感器按照校准导入数据产生表征输出压力值的信号；若内置压力传感器不可配置，则控压模块存储校准导入数据，并根据校准导入数据对从内置压力传感器获取的信号进行处理，从而使输出压力值按照校准导入数据进行修正；

与此同时进行的，控压模块接收控压指令，根据当前输出压力值(按照前述校准导入数据调校或者修正后的输出压力值)和当前目标压力值(即排序第二位的目标压力值)开始对控压阀组进行控制，直至当前输出压力值达到并稳定于目标压力值；

与此同时进行的，中控模块周期性地从控压模块获取当前输出压力值(按照前述校准导入数据调校或者修正后的输出压力值)，在当前输出压力值达到并稳定于当前目标压力值时开始计时；

与此同时进行的，中控模块周期性地从外置压力采集模块获取当前校准压力值，在当前输出压力值达到并稳定于当前目标压力值时，将稳压状态下的输出压力值和校准压力值作为校准数据开始记录。

后续过程和前述循环过程类似。

在和最后一个目标压力值相对应的控压任务中，中控模块在当前输出压力值持续稳定于当前目标压力值(即最后一个目标压力值)，且稳定时间满足前述输入的需求稳压时间时，向控压模块发送新的控压指令，新的控压指令为管路泄压指令；

与此同时进行的，中控模块获取最后一个目标压力值所对应的稳压输出压力值和校准压力值并基于此产生校准导入指令和校准导入数据。

控压模块接收校准导入指令，并按照校准导入指令进行调校；与此同时进行的，控压模块接收控压指令，并指令泄压阀打开、细调阀打开、粗调阀关闭，从而使控压管路内的压力快速下降直至泄压完成。

本示例的技术效果之一，在于通过合适的节点对校准数据进行了有效地利用，既可以使校准数据被尽快地应用在校准过程中，又使得这种调校操作不会影响正常的压力测量以及压力控制作业。

示例四，基于前述示例的压力控制器以及在线校准方法，给出了相关联的改进方案。

和前一示例类似，通过触摸显示屏输入一次性输入两个或者更多目标压力值，同时输入每隔目标压力值的需求稳压时间。

中控模块根据各目标压力值以及当前输出压力值对各目标压力值进行排序。

中控模块依照各目标压力值的排序，提取其中排序第一位的目标压力值，向控压模块发送控压指令，控压指令中包含了排序第一位的目标压力值；控压模块接收控压指令，根据当前输出压力值和当前目标压力值对控压阀组进行控制，直至当前输出压力值达到并稳定于目标压力值；与此同时进行的，中控模块周期性地从控压模块获取当前输出压力值，在当前输出压力值达到并稳定于当前目标压力值时开始计时；与此同时进行的，中控模块周期性地从外置压力采集模块获取当前校准压力值，在当前输出压力值达到并稳定于当前目标压力值时，将稳压状态下的输出压力值和校准压力值作为校准数据开始记录。

中控模块在当前输出压力值持续稳定于当前目标压力值(第一位的目标压力值)时间满足前述输入的需求稳压时间时，提取其中排序第二位的目标压力值，向控压模块发送新的控压指令，新的控压指令中包含了排序第二位的目标压力值；其它过程和前一步骤相同。

如上类推循环，直至当前目标压力值为排序最末位的目标压力值，中控模块在当前输出压力值持续稳定于当前目标压力值(排序最末位的目标压力值)的时间满足前述输入的需求稳压时间时，对前述记录的校准数据进行处理，产生校准导入数据，向控压模块发出校准导入指令，校准导入指令中包含了校准导入数据，和前一示例区别的，本示例的校准导入数据中包括和每一目标压力值相对应的数据，控压模块根据校准导入数据进行调校。

基于前述示例三和示例四进行进一步改进的，有如下示例五。

本示例中，中控模块在产生校准导入指令的同时，记录校准导入数据所对应的目标压力值以及校准导入指令产生时间。

在从压力控制器对外到处校准数据(例如产生校准报告)时，中控模块被配置为：

调取需要(或者可能需要)导出的校准数据(包括输出压力值和校准压力值)，同时确定校准数据的产生时间和所对应的目标压力值；

调取已存储的校准导入指令产生时间(也就是校准导入数据的产生时间)，以及该校准导入指令中的校准导入数据所对应的目标压力值；

对比校准数据所对应的目标压力值和校准导入指令所对应的目标压力值，如果有重合部分，则对相关目标压力值对应的校准数据进行标记，标记信号为“存在调校”；

对前述“存在调校”的校准数据进行进一步判断，对比校准数据产生时间和校准导入数据产生时间，将产生时间不晚于校准导入数据产生时间的校准数据标记为“调校前”，将产生时间晚于校准导入数据产生时间的校准数据标记为“调校后”；

中控模块在输出校准数据时，同时输出标记信号。

对本示例进一步改进的，若存在多次校准导入数据(产生时间先后不同)，则结合目标压力值和校准导入数据产生时间进行判断：

例如，较早的校准导入数据A中包括和目标压力值1MPa、2MPa以及3MPa相对应的校准数据，较晚的校准导入数据B中包括和目标压力值3MPa、4MPa以及5MPa相对应的校准数据；

确定同一目标压力值所对应的一个或多个校准导入数据；确定目标压力值1MPa、2MPa、3MPa、4MPa以及5MPa分别对应的校准导入数据，其中1MPa以及2MPa均对应校准导入数据A，3MPa对应校准导入数据A和B，4MPa以及5MPa均对应校准导入数据B；

选择其中最新(最后)一个校准导入数据所对应的产生时间；对于目标压力值1MPa而言，选择校准导入数据A的产生时间，对于目标压力值3MPa而言，由于B的发生时间晚于A，故选择校准导入数据B的产生时间；

在和校准数据进行比对时，将产生时间不晚于最新校准导入数据产生时间的校准数据标记为“调校前”，将产生时间晚于最新校准导入数据产生时间的校准数据标记为“调校后”；对校准数据中和目标压力值1MPa相对应的校准数据进行处理，将产生时间不晚于A的校准数据标记为“调校前”，将产生时间晚于A的校准数据标记为“调校后”，对于校准数据中和目标压力值3MPa相对应的校准数据进行处理，将产生时间不晚于B的校准数据标记为“调校前”，将产生时间晚于B的校准数据标记为“调校后”。

“调校前”的校准数据可用于描述压力控制器曾经的工作状态，“调校后”的校准数据可用于描述压力控制器当前的工作状态，以及对未来一段时间内的工作状态进行预期。

进一步的，在需要输出的校准数据时，中控模块对需要(或者可能需要)输出的校准数据(包括输出压力值和校准压力值)进行选择，选择一个发生时间最晚的“调校前”校准数据和全部“调校后”校准数据，所述的需要输出的校准数据的情况包括产生压力控制器的校准报告。

可以和本具体实施例中的各示例在技术允许范围内任意组合的，有示例六。

针对于压力控制器的外置测压接口以及外置压力采集模块进行相适配的改进，具体改进方式如下。

如图6所示，图中虚线表示压力控制器在虚线以外仍有其它部分，但虚线之外和本示例改进无关的结构或者元器件没有示出或者省略示出，图中加粗的实线表示外壳结构，用于和一般的电连接线予以明显区分，压力控制器在外置测压接口的附近设有第一检测部152和第二检测部153，第一检测部152上设有第一电连接片154，第二检测部153上设有第二电连接片155，第一电连接片154、开关检测电路156、第二电连接片155依序串联连接，开关检测电路156内置或外接用于检测的恒压或恒流电源；为了更突出地说明改进内容。

对应的，外置压力采集模块160为金属外壳165(例如不锈钢)，且在金属外壳上凸起地设有第一被检部166和第二被检部167，第一被检部166的位置与第一检测部152相配合，第二被检部167的位置与第二检测部153相配合，使当外置压力采集模块160被完全安装于外置测压接口150时，第一检测部152和第一被检部166接触，第二检测部153和第二被检部167接触；

前述和第一电连接片154以及第二电连接片155串联的开关检测电路156能对电路的导通与否进行检测，借助于外置压力采集模块的金属外壳165将第一电连接片154和第二电连接片155电连接时，整个回路导通，开关检测电路156产生表征导通的开关量，第一电连接片154和第二电连接片155未电连接时，整个回路未导通，开关检测电路156产生表征断开的开关量；

中控模块132和开关检测电路156信号连接，从而使中控模块132可以从开关检测电路156获取其开关量电信号。

一般工作状态下，外置压力采集模块未设置于外置测压接口，因此开关检测电路反馈于中控模块的开关量信号表征断开。

在线校准状态下，外置压力采集模块设置于外置测压接口，且外置压力采集模块和中控模块建立数据连接，此时，通过外置压力采集模块的金属外壳使第一电连接片和第二电连接片电连接；

一种情况下，先将外置压力采集模块160设置于外置测压接口150，此时，开关检测电路156产生导通信号，基于开关检测电路156的导通信号，中控模块132被配置为周期性地检测是否有外置压力采集模块与之建立数据连接，当中控模块132和外置压力采集模块160建立数据连接时，中控模块132被配置为切换至在线校准模式，在线校准模式下，中控模块132周期性地从外置压力采集模块160获取压力信号作为当前校准压力值；

另一种情况下，先将中控模块132和外置压力采集模块160建立数据连接，基于此，中控模块132被配置为周期性地从开关检测电路156获取开关量检测信号，当外置压力采集模块160设置于外置测压接口150时，外置压力采集模块的金属外壳165使第一电连接片154和第二电连接片155电连接，从而使整个检测回路导通，开关量检测信号为导通信号，中控模块132被配置为切换至在线校准模式。

对示例六进行进一步优化的有：

中控模块被配置为当有外部设备与之建立数据连接时，从外部设备读取信息：

若读取到外部设备的设备信息，且设备信息中包括压力计量精确度以及量程，则对比外部设备的压力计量精确度和预置的本机(即压力控制器)的控压精度以及量程，当外部设备的压力计量精确度高于压力控制器的控压精度，且外部设备和压力控制器的量程至少部分重合，将该外部设备标记为本具体实施例中所述的用于参与在线校准的外置压力采集模块；

若从外部设备读取到表征压力量的数据信息，且数据信息中所包含的压力量的最小读取值小于压力控制器的最小分度值时，将该外部设备标记为所述的外置压力采集模块，例如，压力控制器有效控制并能示出的最小压力为1kPa，若从外部设备读取到的压力量为0.9999MPa，即外部设备可读取到的最小读取值为0.1kPa，则将外部设备标记为所述的外置压力采集模块；

也可以手动进行配置，通过触摸显示屏输入配置指令，将某个建立数据连接的外部设备设定为外置压力采集模块，或者取消已标记为外置压力采集模块的外部设备。

一般工作状态下，中控模块获取输出压力值并存储于一个较小的系统缓存中，后续处理的，中控模块将包含有输出压力值显示信息的显示图像发送至触摸显示屏进行显示，存储于较小的系统缓存中的输出压力值会在对应缓存区内的数据存满后被删除；与之区别的，在线校准状态下，中控模块在获取输出压力值后，将输出压力值存储于一个另外且较大的系统内存中，后续处理的，中控模块会对存储的输出压力值进行处理，用于对压力控制器进行校准，较大的系统内存给予输出压力值更大的存储空间，使除非主动删除，否则在持续工作状态下，已存储的输出压力值会一直存储在所述的系统内存中。

可以和本具体实施例中的各示例在技术允许范围内任意组合的，有示例七。

从压力传输管路设计的角度出发，为了保证外置测压接口和外置压力采集模块可以比较方便地安装、密封和工作，如前述示例所述，外置测压接口并非直接置于控压管路正中，而是通过引压管和控压管路的输出端相连通，这就使得外置压力采集模块和内置压力传感器的感压位置并不相同，为了尽可能排除位置因素带来的干扰，需要设置至少两个外置测压接口。

外置测压接口包括第一外置测压接口和第二外置测压接口，沿控压机构输出压力的传递方向，第一外置测压接口通过引压管连接至相对于内置压力传感器较前的位置处，第二外置测压接口通过引压管连接至相对于内置压力传感器较后的位置处，且第一外置测压接口和第二外置测压接口均位于内置压力传感器感压位置的附近，从而使一方面，尽可能地减小了感压位置不同带来的干扰因素，另一方面，使感压位置不同带来的干扰因素在第一外置测压接口和第二外置测压接口的影响是相反的；

基于此，在线校准状态下，在压力控制器上设置两个外置压力采集模块，即，在第一外置测压接口设置第一外置压力采集模块，在第二外置测压接口设置第二外置压力采集模块，第一外置压力采集模块和第二外置压力采集模块分别和中控模块建立数据连接；

控压模块根据目标压力值和当前输出压力值对控压阀组进行控制，中控模块从控压模块获取输出压力值，同时进行的，中控模块分别从第一外置压力采集模块获取第一校准压力值，从第二外置压力采集模块获取第二校准压力值；

中控模块对第一校准压力值以及第二校准压力值进行处理，计算二者的算术平均值；

在产生校准数据时，中控模块将第一校准压力值和第二校准压力值的算术平均值作为校准数据中的校准压力值，将从控压模块获取的输出压力值作为校准数据中的输出压力值。

根据第一外置测压接口和第二外置测压接口的位置不同，也可以采用加权平均的方法进行处理。

具体实施例三

示例，基于前述具体实施例一、具体实施例二、具体实施例一和具体实施例二的组合(或者部分组合)，本具体实施例给出了一种压力表校准方法。

如图7所示，压力表校准方法，用于对被校准压力表以及压力控制器进行同时校准，所述的被校准压力表包括一般的压力表，还包括压力变送器，以及可作为压力表部分的压力采集模块，所述的压力控制器即为前述具体实施例一和/或具体实施例二中的压力控制器。

被校准压力表的精确度低于压力控制器的控压精度，压力控制器的控压精度低于外置测压模块(或外置压力采集模块)的测量精确度。

将被校准压力表和压力控制器的压力输出端相连通，将外置测压模块设置于压力控制器的外置测压接口上，建立外置测压模块和压力控制器的信号连接，使压力控制器可以从外置测压模块获取压力信号；以具体实施例一的压力控制器为例，建立外置测压模块和压力控制器的控制模块的数据通道。

根据被校准压力表确定多个校准压力点；

将确定的校准压力点输入至压力控制器；

压力控制器将校准压力点作为目标压力值，并根据目标压力值和内置测压单元(或内置压力传感器)测量得到的输出压力值进行控制，在输出压力值等于校准压力点时保持压力稳定；

当压力控制器输出压力稳定时(此时压力控制器显示的输出压力值等于某一校准压力点)，从被校准压力表获取其示值作为被校准压力值，从压力控制器获取输出压力值，从外置测压模块获取校准压力值；

如上重复进行的，直至完成全部校准压力点相对应的被校准压力值、输出压力值和校准压力值的获取，理论上，输出压力值等于被校准压力值；

将被校准压力值和输出压力值作为校准数据对被校准压力表进行校准，此时，输出压力值作为标准值；

将输出压力值和校准压力值作为校准数据对压力控制器进行校准，此时，校准压力值作为标准值。

进一步改进的：

获取被校准压力表的允许误差；可以直接获取，也可以根据被校准压力表的精确度和量程进行计算得到；

根据各校准压力点的输出压力值和校准压力值进行计算，得到压力控制器的实测误差，压力控制器的实测误差等于输出压力值和校准压力值之差的绝对值；

对比压力控制器的实测误差和被校准压力表的允许误差，若压力控制器的实测误差小于被校准压力表的允许误差，且满足对被校准压力表的校准要求，则将压力控制器的实测误差作为被校准压力表本次校准测量的不确定分量影响因素；

输出被校准压力表的校准报告，校准报告中包括校准数据，以及对本次校准的不确定度评价。

本方法的优势之一在于节省了校准作业时间，如背景技术描述的情况，由于压力控制器和一般的压力计量设备的输出对象不同(前者是输出压力，后者是压力测量值)，因此，一般的校准情况下，需要先对压力控制器进行校准(进行一次遍历各校准点的升压过程)，再使用压力控制器对被校准压力表进行校准(再进行一次遍历各校准点的升压过程)，本方法借助了前述各具体实施例给出的压力控制器，在此基础上可以同时进行压力控制器以及被校准压力表的校准，即只需要一次遍历各校准点的升压过程，从而将两倍的校准时间缩短为其一半。

又示例，基于前述具体实施例一、具体实施例二、具体实施例一和具体实施例二的组合(或者部分组合)，本具体实施例给出了一种压力控制器在线校准方法。

压力控制器在线校准方法，用于在保持压力控制器持续对外输出工作压力的同时，对压力控制器进行校准，所述的压力控制器即为前述具体实施例一和/或具体实施例二中的压力控制器，外置测压模块(或外置压力采集模块)的测量精确度高于压力控制器的控压精度。

压力控制器上需要改进或者设置的：

在外置测压接口内或者附近设有接口阀，在接口阀打开时，外置测压接口和控压管路的压力输出端连通，在接口阀关闭时，外置测压接口和控压管路的压力输出端不连通；当外置测压模块安装于外置测压接口上时，接口阀和外置测压模块的位置不重合也不接触，接口阀和控压模块信号连接并受控压模块的控制。

将外部压力需求设备和压力控制器的压力输出端相连通，控制外置测压接口处于密闭状态，根据外部压力需求设备所需求的压力(例如，600kPa的稳定压力)，对压力控制器进行设定，压力控制器根据目标压力值(即600kPa)和内置测压单元(或内置压力传感器)测量得到的输出压力值进行控制，使内置测压单元反馈的输出压力值最终达到并稳定于目标压力值，持续为外部压力需求设备提供压力；

保持外部压力需求设备和压力控制器的压力输出端相连通，保持压力控制器的压力输出状态不变，将外置测压模块安装于外置测压接口上，在外置测压模块和压力控制器之间建立数据通道，控制压力控制器打开接口阀，使外置测压接口和控压管路的压力输出端连通；

压力控制器周期性地从其内置测压单元获取输出压力值，从外置测压模块获取校准压力值，当输出压力值稳定于目标压力值，且校准压力值基本稳定时，获取对应的输出压力值和校准压力值，并根据输出压力值和校准压力值进行计算；

若输出压力值和校准压力值之差的绝对值小于压力控制器的允许控压误差，存储输出压力值、校准压力值和测量时间作为校准数据；若输出压力值和校准压力值之差的绝对值大于等于压力控制器的允许控压误差，记录输出压力值和校准压力值作为调校前校准数据，将调校前校准数据导入压力控制器进行调校，使压力控制器的内置测压单元按照校准数据中的校准压力值对输出压力值进行修正，压力控制器在调校完成后，根据调校后的输出压力值和目标压力值进行控制，使输出压力值重新稳定于目标压力值，且校准压力值基本稳定，再次获取对应的输出压力值和校准压力值，并将之记录作为调校后校准数据，对应存储调校前校准数据、调校后校准数据和调校时间；

完成调校操作(如有)以及相应的校准数据获取后，保持外部压力需求设备和压力控制器的压力输出端相连通，保持压力控制器的压力输出状态不变，关闭接口阀，使外置测压接口和控压管路的压力输出端不连通，从外置测压接口上移除外置测压模块，断开外置测压模块和压力控制器之间的数据通道，使压力控制器恢复至一般工作状态。

上述整个过程中，压力控制器持续为外部压力需求设备提供稳定压力。

基于前述过程得到的校准数据，压力控制器可以产生校准报告，基于此，压力控制器优选的，预置有校准报告产生功能，在压力控制器内预存储有校准报告模板，校准报告模板中包括校准对象(信息已填，即压力控制器)、校准时间(信息自动生成，和校准数据产生时间一致)、校准环境信息(选填，可通过触摸显示屏或其它输入单元输入)、校准人员信息等，还包括校准数据表格；进一步的，同时存在调校前校准数据和调校后校准数据的，则向校准数据表格中一并导入调校前校准数据和调校后校准数据。

将外置测压模块送至检测机构进行校准，可以保证外置测压模块具有足够高的精确度，同时，外置测压模块由于只是一个体积很小的压力测量器件，因此，送检方便，而由于外置测压模块本身并不参与压力控制器的正常工作过程，因此，外置测压模块的送检也不影响压力控制器的正常使用。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种压力控制器，包括输入单元、内置测压单元、控制单元、控压机构和外置测压接口；

输入单元获取目标压力值并传递至控制单元；

内置测压单元对控压机构的输出压力进行测量并产生输出压力值，输出压力值从内置测压单元传递至控制单元；

控制单元根据输出压力值和目标压力值产生压力控制信号并传递至控压机构，控压机构根据压力控制信号对输出压力进行控制，使控压机构的输出压力达到目标压力值；

外置测压接口连通于控压机构的输出压力，外置测压接口和外置测压模块的结构相适配使二者可密封连通，外置测压接口在未接入外置测压模块时密闭；

在线校准状态下，外置测压模块和外置测压接口密封连通，外置测压模块测量控压机构的输出压力并产生校准压力值，控制单元从外置测压模块获取校准压力值，并记录相对应的输出压力值和校准压力值用于产生校准数据，外置测压模块的测量精度至少高于压力控制器的控压精度以满足校准要求。

2.根据权利要求1所述的压力控制器，其特征在于：在线校准状态下，控制单元根据输出压力值和/或校准压力值进行判断，将压力稳定时的输出压力值和校准压力值作为校准数据。

3.根据权利要求2所述的压力控制器，其特征在于：控制单元被配置为在脱离压力稳定状态时，将校准数据导入内置测压单元用于调校。

4.根据权利要求2所述的压力控制器，其特征在于：输入单元获取多个工作压力点作为目标压力值，在输出压力依次稳定于全部工作压力点后，控制单元被配置为在脱离压力稳定状态时，将和各工作压力点相对应的校准数据导入内置测压单元用于调校。

5.根据权利要求3或4所述的压力控制器，其特征在于：控制单元对调校发生前的校准数据后调校发生后的校准数据进行分别标记，输出和同一目标压力值相对应的调校前的校准数据和调校后的校准数据，用于产生校准报告。

6.根据权利要求1所述的压力控制器，其特征在于：在外置测压接口上或附近设有连接检测单元，外置测压模块上设有和连接检测单元相对应的机构，从而使连接检测单元可检测外置测压接口上是否接入外置测压模块，控制单元在和外置测压模块建立信号连接后，周期性地通过连接检测单元检测外置测压模块与外置测压接口的接入情况，当连接检测单元反馈为外置测压模块已接入外置测压接口时，控制单元被配置为切换至在线校准状态。

7.根据权利要求1所述的压力控制器，其特征在于：外置测压接口包括第一外置测压接口和第二外置测压接口，沿控压机构输出压力的传递方向，第一外置测压接口和第二外置测压接口分别位于内置测压单元的前侧附近和后侧附近，在线校准状态下，第一外置测压模块设置于第一外置测压接口，第二外置测压模块设置于第二外置测压接口，控制单元分别从第一外置测压模块获取第一校准压力值，以及从第二外置测压模块获取第二校准压力值，根据第一校准压力值和第二校准压力值确定校准数据中的校准压力值。

8.根据权利要求1所述的压力控制器，其特征在于：外控压状态下，外置测压模块设置于外置测压接口并测量控压机构的输出压力，控制单元从外置测压模块获取外置压力值，根据外置压力值和目标压力值产生压力控制信号并传递至控压机构，外置测压模块的测量精度不低于压力控制器的控压精度以满足控制需求。

9.根据权利要求1所述的压力控制器，其特征在于：控制单元存储有校准报告模板，校准报告模板中包括校准点信息，通过输入单元获取目标压力值时，控制单元对比目标压力值和校准点信息，当目标压力值覆盖校准点信息时，控制单元记录和校准点对应的输出压力值和校准压力值，并填入校准报告模板中。

10.根据权利要求1所述的压力控制器，其特征在于：在线校准状态下，控压机构的输出压力和外部压力需求设备相连通。

11.一种压力表校准方法，基于权利要求1-10中任一项所述的压力控制器，包括

将被校准压力表和压力控制器的压力输出端相连通，将外置测压模块设置于压力控制器的外置测压接口上，外置测压模块和压力控制器的信号连接；

根据被校准压力表确定多个校准压力点，将确定的校准压力点输入至压力控制器作为目标压力值；

压力控制器根据目标压力值和内置测压单元测量得到的输出压力值进行控制，使输出压力值稳定于校准压力点；

从被校准压力表获取被校准压力值，从压力控制器获取输出压力值，从外置测压模块获取校准压力值，使用被校准压力值和输出压力值对被校准压力表进行校准，使用输出压力值和校准压力值对压力控制器进行校准。

12.一种压力控制器的在线校准方法，基于权利要求1-10中任一项所述的压力控制器，包括：

根据工作所需压力确定目标压力值；

通过输入单元导入目标压力值；

控制单元根据输出压力值和目标压力值产生压力控制信号并对控压机构进行控制；

当输出压力值稳定于目标压力值时，压力控制器为外部提供工作所需压力，同时进行的，控制单元从外置测压模块获取校准压力值；

控制单元在没有压力控制任务时，将校准数据导入内置测压单元用于调校，所述校准数据包括相对应的输出压力值和校准压力值。

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