CN115389099A

CN115389099A - 压力传感器标定装置

Info

Publication number: CN115389099A
Application number: CN202211314951.7A
Authority: CN
Inventors: 王青青; 候天杰; 熊联友; 杨召; 孔巍; 崔丽丽; 韩文雅
Original assignee: Beijing Zhongke Fu Hai Low Temperature Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Zhongke Fu Hai Low Temperature Technology Co ltd
Priority date: 2022-10-26
Filing date: 2022-10-26
Publication date: 2022-11-25

Abstract

本申请涉及标定装置领域，尤其是涉及一种压力传感器标定装置。压力传感器标定装置包括保温筒和测试芯体；所述保温筒形成有第一夹层腔，所述第一夹层腔内填充有液态低温介质；所述测试芯体位于所述保温筒内，所述测试芯体包括制冷组件、加热装置和测试组件；所述制冷组件形成有制冷腔，所述制冷腔与所述第一夹层腔形成连通器结构；所述制冷组件与所述测试组件连接，所述加热装置位于所述制冷组件与所述测试组件之间，以调节所述测试组件的温度；所述测试组件安装有压力传感器，且所述测试组件形成调压腔室。本申请提供的压力传感器标定装置能够测试压力传感器在不同温度、不同压力下的性能参数，从而实现对压力传感器的参数标定。

Description

压力传感器标定装置

技术领域

本申请涉及标定装置领域，尤其是涉及一种压力传感器标定装置。

背景技术

压力传感器是一种能够将压力信号转换成电信号的传感器，其广泛应用于各种行业中。

当压力传感器应用于低温环境时，其性能参数与应用于常温下的性能参数有一定区别。在实际生产过程中，同一批次的压力传感器在不同温度、不同压力下的性能参数也会产生些许差别。

目前，亟需一种能够对应用于低温环境下的压力传感器标定的装置。

发明内容

本申请的目的在于提供一种压力传感器标定装置，能够对应用于低温环境下的压力传感器标定的装置。

本申请提供了一种压力传感器标定装置，包括保温筒和测试芯体；

所述保温筒形成有第一夹层腔，所述第一夹层腔内填充有液态低温介质；

所述测试芯体位于所述保温筒内，所述测试芯体包括制冷组件、加热装置和测试组件；所述制冷组件形成有制冷腔，所述制冷腔与所述第一夹层腔形成连通器结构；所述制冷组件与所述测试组件连接，所述加热装置位于所述制冷组件与所述测试组件之间，以调节所述测试组件的温度；所述测试组件安装有压力传感器，且所述测试组件形成调压腔室。

在上述技术方案中，进一步地，所述制冷组件还包括通气管，所述通气管的一端与所述制冷腔的顶部连通，所述通气管的另一端贯穿所述保温筒；

所述第一夹层腔的顶部形成有通气孔。

在上述技术方案中，进一步地，所述制冷组件还包括相连接的储液容器和第一连接部，所述储液容器形成有所述制冷腔以容纳所述液态低温介质，所述加热装置安装于所述第一连接部；

所述测试组件包括相连接的储气容器和第二连接部，所述储气容器形成所述调压腔室；

所述第一连接部和所述第二连接部连接，且所述第一连接部、所述第二连接部和所述储气容器由导热材料形成。

在上述技术方案中，进一步地，所述测试组件还包括进气管和出气管；

所述进气管、所述出气管均与所述调压腔室连通，以调整所述调压腔室的气压；

所述进气管远离所述储气容器的一端及所述出气管远离所述储气容器的一端贯穿所述保温筒。

在上述技术方案中，进一步地，所述测试组件还包括测温装置，所述测温装置安装于所述储气容器，以测量所述储气容器内的温度和压力传感器的温度。

在上述技术方案中，进一步地，所述测试组件还包括转换接头；

多个所述压力传感器的电连接线插接于所述转换接头的插口，所述转换接头的输出线贯穿所述保温筒。

在上述技术方案中，进一步地，所述保温筒包括筒身，所述筒身包括侧壁和底壁，所述侧壁和所述底壁形成有所述第一夹层腔；

所述侧壁和所述底壁还形成第二夹层腔，所述第二夹层腔包覆于所述第一夹层腔外侧，且所述第二夹层腔为真空状态。

在上述技术方案中，进一步地，所述保温筒包括筒盖；

所述筒盖包括法兰盘、隔热部和第三连接部，所述法兰盘与所述筒身顶部的开口可拆卸连接，所述隔热部位于所述法兰盘的内部；

所述第三连接部的一端与所述隔热部连接，所述第三连接部的另一端与所述测试芯体连接。

在上述技术方案中，进一步地，还包括吊装机构；

所述法兰盘的外侧设置有钩挂件，所述吊装机构与所述钩挂件连接以提升所述筒盖及与所述筒盖连接的测试芯体；

所述制冷组件还包括连通软管，所述连通软管的一端与所述制冷腔的底部连通，所述连通软管的另一端与所述第一夹层腔的底部连通，所述连通软管的长度至少使所述制冷腔被提升至所述筒身的开口外。

在上述技术方案中，进一步地，还包括吹风装置，所述吹风装置位于所述保温筒的开口处。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的压力传感器标定装置包括保温筒和测试芯体。其中，保温筒形成有第一夹层腔，第一夹层腔内填充有液态低温介质；当液态低温介质达到设定液位，可在保温筒的筒腔中营造低温环境，测试芯体被包围在低温环境中，保温筒营造的环境温度更加稳定，进而可实现在低温环境下对压力传感器标定。

测试芯体位于保温筒内，测试芯体包括制冷组件、加热装置和测试组件。其中，压力传感器安装于测试组件，测试组件形成调压腔室，以营造不同压力环境。进一步地，设置制冷组件、加热装置用于改变测试组件的温度，从而营造温度可调节的低温环境，以测试压力传感器在不同温度、不同压力下性能参数的差别。通过将待标定的压力传感器与标准的压力传感器的参数进行比较，就可以完成对压力传感器的参数标定。

具体来说，制冷组件形成有制冷腔，制冷腔与第一夹层腔形成连通器结构，即在制冷腔内也填充有液氮，制冷腔内液氮的液位高度与第一夹层腔内的液氮的液位高度持平。制冷组件与测试组件连接，制冷组件可通过热传导的方式近距离对测试组件制冷；同时，加热装置位于制冷组件与测试组件之间，用于调节测试组件的温度。显而易见地，相较于测试组件浸入液氮的方式，本申请的方式对于温度的调节更加容易且精准。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请提供的保温筒的剖视结构示意图；

图2为本申请提供的保温筒的测试芯体的结构示意图；

图3为本申请提供的压力传感器标定装置的结构示意图；

图4为本申请提供的筒盖的结构示意图。

图中：101-保温筒；102-测试芯体；103-第一夹层腔；104-液态低温介质；105-筒腔；106-制冷组件；107-加热装置；108-测试组件；109-压力传感器；111-制冷腔；112-通气管；113-通气孔；114-储液容器；115-第一连接部；116-连接柱；117-第一法兰；118-储气容器；119-第二法兰；120-进气管；121-出气管；122-测温装置；123-转换接头；124-筒身；125-第二夹层腔；126-筒盖；127-法兰盘；128-隔热部；129-第三连接部；130-连接杆；131-连接块；132-吊装机构；133-连通软管；134-吊环；135-吊装框架；136-卷扬机；137-支脚；138-风扇。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

参见图1至图4所示，本申请提供的压力传感器标定装置包括保温筒101和测试芯体102。其中，保温筒101形成有第一夹层腔103，第一夹层腔103内填充有液态低温介质104；液态低温介质104一般为液氮，液氮填充于第一夹层腔103内，且液氮达到设定液位，可在保温筒101的筒腔105中营造低温环境，测试芯体102被包围在低温环境中，保温筒101营造的环境温度更加稳定，进而可实现在低温环境下对压力传感器109标定。

测试芯体102位于保温筒101内，测试芯体102包括制冷组件106、加热装置107和测试组件108。其中，压力传感器109安装于测试组件108，测试组件108形成调压腔室，以营造不同压力环境。进一步地，设置制冷组件106、加热装置107用于改变测试组件108的温度，从而营造温度可调节的低温环境，以测试压力传感器109在不同温度、不同压力下性能参数的差别。通过将待标定的压力传感器与标准的压力传感器的参数进行比较，就可以完成对压力传感器的参数标定。

具体来说，制冷组件106形成有制冷腔111，制冷腔111与第一夹层腔103形成连通器结构，即在制冷腔111内也填充有液氮，制冷腔111内液氮的液位高度与第一夹层腔103内的液氮的液位高度持平。制冷组件106与测试组件108连接，制冷组件106可通过热传导的方式近距离对测试组件108制冷，具体应用时，安装在测试组件108上的若干支压力传感器109可同时处于液氮营造的78K的低温环境；同时，加热装置107位于制冷组件106与测试组件108之间，用于调节测试组件108的温度，如80K、90K、100K、110K等温度环境。显而易见地，相较于测试组件浸入液氮的方式，本申请的方式对于温度的调节更加容易且精准。

该实施例可选的方案中，制冷组件106还包括通气管112，通气管112的一端与制冷腔111的顶部连通，通气管112的另一端贯穿保温筒101的顶部，以使制冷腔111中液氮上部的空间与外界大气连通；第一夹层腔103的顶部形成有通气孔113，以使第一夹层腔103中液氮上部的空间与外界大气连通，从而形成连通器结构。

该实施例可选的方案中，制冷组件106还包括相连接的储液容器114和第一连接部115，储液容器114形成有制冷腔111以容纳液氮，加热装置107安装于第一连接部115；如图2所示，第一连接部115包括连接柱116和第一法兰117，连接柱116的底端与储液容器114连接，连接柱116的顶端与第一法兰117连接。

测试组件108包括相连接的储气容器118和第二连接部，储气容器118形成调压腔室。第二连接部包括第二法兰119，第二法兰119位于储气容器118的底部，第二法兰119和第一法兰117可通过螺栓连接。且第一连接部115、第二连接部和储气容器118由导热材料形成。加热装置107套设安装于连接柱116外，在热传导时先对连接柱116升温，可避免加热器与测试组件108距离近造成测试组件108局部温度升高，进而避免了测试组件108温升不均的问题。

该实施例可选的方案中，测试组件108还包括进气管120和出气管121；进气管120、出气管121均与调压腔室连通，以调整调压腔室的气压；进气管120远离储气容器118的一端及出气管121远离储气容器118的一端贯穿保温筒101，并与外界的气源装置连接，高压气体可通过进气管120进入调压腔室，从而对调压腔室的气压进行调节，可以使压力传感器109获得一系列压力参数。

该实施例可选的方案中，测试组件108还包括测温装置122，测温装置122安装于储气容器118，以测量储气容器118内的温度和压力传感器109的温度，从而保证对压力传感器109的环境温度的精准控制。

该实施例可选的方案中，测试组件108还包括转换接头123，在对多个压力传感器109测试标定时，多个压力传感器109的电连接线插接于转换接头123的插口，转换接头123可以只输出一根输出线贯穿保温筒101，与外界设备连接，可使装置的结构更加简洁。

实施例二

该实施例二中的压力传感器标定装置是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

参见图1所示，该实施例可选的方案中，保温筒101包括筒身124，筒身124包括侧壁和底壁，侧壁形成的夹层和底壁形成的夹层相连通以形成第一夹层腔103，第一夹层腔103内填充液氮，可使侧壁和底壁处均设置有液氮，从而降低筒身124内的环境温度。进一步地，侧壁和底壁还形成第二夹层腔125，第二夹层腔125包覆于第一夹层腔103外侧，且第二夹层腔125为真空状态，从而实现更好的保温效果。

该实施例可选的方案中，保温筒101包括筒盖126，筒盖126包括法兰盘127和隔热部128，法兰盘127与筒身124顶部的开口可拆卸连接，隔热部128位于法兰盘127的内部。筒盖126扣设于筒身124开口处，用于隔绝保温筒101内部与外界环境，降低气体对流，从而能够制冷组件106和测试组件108的冷量损失，以使调压腔室的温度更稳定。

筒盖126还包括第三连接部129，第三连接部129包括连接杆130和连接块131，连接杆130的一端与隔热部128连接，连接杆130的另一端与连接块131连接，连接块131与测试芯体102连接，可实现对测试芯体102的支撑定位，且连接杆130具有一定长度，以使测试芯体102探入保温筒101内一定深度，从而可以降低液氮的液位，减少液氮使用量。

该实施例可选的方案中，压力传感器标定装置还包括吊装机构132。法兰盘127的外侧设置有钩挂件，吊装机构132与钩挂件连接以提升筒盖126、与筒盖126连接的测试组件108及制冷组件106。制冷组件106还包括连通软管133，连通软管133的一端与制冷腔111的底部连通，连通软管133的另一端与第一夹层腔103的底部连通，连通软管133的长度至少使制冷腔111被提升至筒身124的开口外。

在该实施例中，具体地，图4中示出的钩挂件为吊环134，吊装机构132包括吊装框架135和安装于吊装框架135的卷扬机136，卷扬机136配置有遥控装置，可遥控卷扬机136将测试芯体102从筒身124开口拉出，便于安装标准压力传感器109和待标定的压力传感器109。连通软管133的长度有足够余量，以使测试芯体102能够完整的从筒身124开口处被拉出。且测试芯体102被吊出的同时，制冷腔111内的液氮从连通软管133流动至第一夹层腔103，制冷腔111内的液位下降，液氮不会被带出保温筒101，可避免液氮冷量损失、以及液氮冻伤操作人员的风险。

图3中示出的保温筒101呈圆筒状，且底部呈球形，保温筒101通过支脚137安装于吊装框架135的底板上。

该实施例可选的方案中，压力传感器标定装置还包括吹风装置（图3中示出的风扇138），吹风装置安装于吊装框架135上且位于保温筒101的开口处，在测试芯体102被拉出时，开启吹风装置以加强空气流通使测试芯体102快速复温，与此同时可开启加热器并使其处于最大功率，加快复温速度。当测试芯体102的温度接近常温时，操作人员可将压力传感器109拆下。

实施例三

本申请实施例三提供了一种压力传感器标定方法，包括如下步骤：

步骤一：向保温筒101的第一夹层腔103内加注液氮，使其达到设定液位。

步骤二：使用卷扬机136将测试芯体102从保温筒101的筒身124拉出，安装标准压力传感器109和待标定的压力传感器109。

步骤三：将测试芯体102放入保温筒101内部，等待调压腔室降温到目标温度，并将调压腔室内气体加压到目标压力。

步骤四：在目标温度下，改变调压腔室内气体压力，并记录该温度下对应不同压力的各支压力传感器109的参数值。

步骤五：通过加热器改变调压腔室的温度，然后改变调压腔室内气体压力，并记录该温度下对应不同压力的各支压力传感器109的参数值，依次获得多组温度下的相关参数。

步骤六：使用卷扬机136将测试芯体102吊出，制冷腔111内的液氮液位下降，使用风扇138加强空气流通使测试芯体102快速复温，期间调整加热器使其处于最大功率。

步骤七：当测试芯体102达到接近常温时，将低温压力传感器109拆下。

步骤八：安装新的待标定的压力传感器109，并补充第一夹层腔103内的液氮使其液位达到设定液位，重复上述步骤二至步骤七。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims

1.一种压力传感器标定装置，其特征在于，包括保温筒和测试芯体；

2.根据权利要求1所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述制冷组件还包括通气管，所述通气管的一端与所述制冷腔的顶部连通，所述通气管的另一端贯穿所述保温筒；

所述第一夹层腔的顶部形成有通气孔。

3.根据权利要求1所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述制冷组件还包括相连接的储液容器和第一连接部，所述储液容器形成有所述制冷腔以容纳所述液态低温介质，所述加热装置安装于所述第一连接部；

4.根据权利要求3所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述测试组件还包括进气管和出气管；

5.根据权利要求3所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述测试组件还包括测温装置，所述测温装置安装于所述储气容器，以测量所述储气容器内的温度和压力传感器的温度。

6.根据权利要求1所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述测试组件还包括转换接头；

7.根据权利要求1所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述保温筒包括筒身，所述筒身包括侧壁和底壁，所述侧壁和所述底壁形成有所述第一夹层腔；

8.根据权利要求7所述的压力传感器标定装置，其特征在于，所述保温筒包括筒盖；

9.根据权利要求8所述的压力传感器标定装置，其特征在于，还包括吊装机构；

10.根据权利要求9所述的压力传感器标定装置，其特征在于，还包括吹风装置，所述吹风装置位于所述保温筒的开口处。