CN115597772B - 一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法 - Google Patents
一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供的一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法,通过将差压传感器芯体安装在所述工装的上安装槽和下安装槽之间,并紧固上安装槽和下安装槽,保证差压传感器芯体处于被卡紧状态。然后通过差压传感器芯体测试工装外部设置的进气口注入设定压力的测试气体,以对差压传感器芯体进行测试,得到测试结果。本申请通过使用上安装槽和下安装槽卡紧差压传感器芯体,并在上安装槽与下安装槽的内部设置有相互贯通的通气孔和导气孔,使测试人员将测试气体注入进气口后,即可同时对多个差压传感器芯体进行测试,解决差压传感器芯体装卡工作量大、进气管接头多易漏气的问题,提高测试的精度及效率。
Description
技术领域
本申请涉及压力测试装置领域,尤其涉及一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法。
背景技术
差压传感器芯体测试工装是差压传感器芯体测试中必不可少的装置,测试工装设计的优劣,决定了差压传感器芯体测试的精度及效率。
目前,差压传感器芯体测试工装大多采用单个芯体的测试结构,每个测试工装同时只能对一只传感器芯体进行测试,若要同时测试多只差压传感器芯体,要采用多个相同的测试工装,差压传感器芯体装卡的工作量很大,测试效率也不高。更为严重的是,由于采用了多个单个芯体的测试工装,使得进气管接头特别多,多个接头需要串联、并联,彼此之间存在应力,而差压传感器芯体测试的温度低温可低至-60℃,高温可达200℃以上,由于进气管接头多、彼此之间存在应力使得进气管接头可能出现漏气的现象,进而影响差压传感器芯体的测试精度,甚至可能造成整个测试工作的失败。
现有的工装也出现将多个差压传感器芯体的一端装配在一个结构件上,共用一个进气口,而差压传感器芯体的另一端依然采用一对一的连接结构,采用多个进气口的测试工装,这种测试工装虽然可以部分提高测试效率,但由于测试工装的进气管接头依然较多,进气口依然存在可能漏气的问题。
上述方案无法彻底解决差压传感器芯体测试工装装卡工作量大,测试效率不高,以及进气管接头漏气影响测试精度,甚至造成测试工作失败的问题。
另一方面,目前差压传感器芯体的测试方法并不统一,存在测试效果差、测试效率低等问题,而这些问题的存在,必然会影响差压传感器芯体的产品质量及生产效率。
综上所述,发明一种测试效率高、易于装配、操作简单、使用方便的差压传感器芯体测试工装,及其一套优化的差压传感器芯体测试方法具有十分重要的意义。
发明内容
本申请实施例提供一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法,以解决现有单个芯体结构的测试工装和一端装配在一个结构件上,共用一个进气口,另一端采用一对一连接结构的测试工装芯体装卡工作量大、测试效率低、进气管接头多易漏气影响测试精度,甚至造成测试工作失败的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种差压传感器芯体测试工装,所述工装包括:可相互扣合的下安装槽和上安装槽,以及若干导向轴;所述下安装槽和所述上安装槽在扣合时,在两个相对的侧边形成若干孔洞;所述下安装槽和所述上安装槽均分别包括两个长侧板和短侧板;
所述导向轴垂直贯穿所述上安装槽,并安装于所述下安装槽上;所述上安装槽的底部设置有用于所述导向轴穿过的导向轴通孔;所述下安装槽的底部设置有用于安装所述导向轴的导向轴固定座;所述导向轴通孔的位置与所述导向轴固定座相对应;所述导向轴通孔中还设置有直线轴承,所述导向轴在所述直线轴承中穿过;
所述导向轴固定座为圆柱体凹槽结构;在所述下安装槽的短侧板的方向上,所述导向轴固定座之间通过板状结构连接;
所述上安装槽设置有若干上差压传感器芯体测试座,所述上差压传感器芯体测试座上设置有上通气孔;在所述下安装槽的四个边角和所述下安装槽的长侧板上,共设置有若干下差压传感器芯体测试座,所述上差压传感器芯体测试座与所述下差压传感器芯体测试座的位置相对应;所述上差压传感器芯体测试座的数量与待测差压传感器芯体的数量相同;
在所述下安装槽的短侧板上,分别设置有两个下定位销座;在所述上安装槽的短侧板上,分别设置有两个上定位销座;所述上定位销座与所述下定位销座的位置相对应;
在所述下差压传感器芯体测试座上设置有下通气孔;所述下差压传感器芯体测试座的数量与所述待测差压传感器芯体的数量相同;
所述下安装槽和所述上安装槽在平行于所述孔洞的方向上,均设置有进气口;
其中一个进气口贯穿所述下安装槽的一个长侧板,并终止于所述下安装槽的另一长侧板;
另一个所述进气口贯穿所述上安装槽的一个长侧板,并终止于所述上安装槽的另一长侧板;
两个所述进气口上还分别连接有阀门,阀门的一端与进气口相连接,另一端与气体压力控制器相连接;
在所述下安装槽和所述上安装槽之间的位置,安装有若干待测差压传感器芯体;所述上安装槽的短侧板上还设置有上导气孔,所述下安装槽的短侧板上还设置有下导气孔;一个所述进气口分别与所述上通气孔和所述上导气孔形成密闭的贯通状态;另一个所述进气口分别与所述下通气孔和所述下导气孔形成密闭的贯通状态;
所述待测差压传感器芯体的一端为正腔,另一端为负腔;所述待测差压传感器芯体内部包括4个电阻,4个电阻的信号通过信号输出线引出;所述待测差压传感器芯体的信号输出线为5根。
所述测试工装还包括可调节直流电源,为待测差压传感器芯体提供电源。
在本申请的一些实施例中,所述工装还包括两个丝杠;
所述上安装槽还设置有两个用于所述丝杠穿过的丝杠通孔,所述丝杠通孔位于在所述上安装槽的短侧板方向上的所述导向轴通孔之间;
所述上安装槽上覆盖所述丝杠通孔位置上设置有与所述丝杠外螺纹相适配的内螺纹结构的丝杠螺母,所述丝杠螺母覆盖所述丝杠通孔,并固定在所述上安装槽上;
所述下安装槽设置有上圆锥滚子轴承安装座和所述下圆锥滚子轴承安装座;所述上圆锥滚子轴承安装座和下圆锥滚子轴承安装座均为圆柱体凹槽结构;
所述上圆锥滚子轴承安装座中安装有上圆锥滚子轴承,在所述下圆锥滚子轴承安装座中安装有下圆锥滚子轴承;
所述丝杠通过螺纹旋入所述丝杠螺母,依次穿过所述上圆锥滚子轴承、所述下圆锥滚子轴承,并在所述丝杠的底端通过固定螺母将所述丝杠和所述下圆锥滚子轴承锁紧在一起。
在本申请的一些实施例中,两个所述丝杠上还设置有键槽结构,两个所述丝杠上分别各套设有一个链轮,所述链轮上设置有与所述丝杠上的键槽相适配的键槽结构;所述链轮上的键槽与所述丝杠上的键槽所围起的空间内设置有方键,所述链轮与所述丝杠通过所述方键相连接;
两个所述链轮之间套设有链条,所述链条与所述链轮相啮合。
在本申请的一些实施例中,两个所述丝杠中的一个丝杠上还设置有摇轮;
所述摇轮的中心为圆环结构,所述圆环内部设置有与所述丝杠上的键槽相适配的键槽结构,在所述摇轮上的键槽与所述丝杠上的键槽所围起的空间内设置有方键,所述摇轮与所述丝杠通过所述方键相连接。测试人员可以通过旋转摇轮上下移动上安装槽,已达到使上安装槽与下安装槽处于扣合或分离状态。在本实施例中,摇轮可以安装在两个丝杠中的任何一个。
在本申请的一些实施例中,所述下定位销座内设置有内螺纹;
所述上定位销座与所述下定位销座之间通过定位销定位;
所述定位销的一端设置有与所述下定位销座内螺纹相适配的外螺纹;
所述定位销与所述下定位销座通过螺纹连接。
第二方面,本申请实施例提供了一种差压传感器芯体测试方法,应用于第一方面中任意一项所述的差压传感器芯体测试工装,所述方法包括:
获取所有待测差压传感器芯体;所述待测差压传感器芯体的一端为正腔,另一端为负腔;
将所有所述待测差压传感器芯体的同一腔端安装于下安装槽中,将所有所述待测差压传感器芯体的另一腔端安装于上安装槽中;
紧固所述上安装槽和所述下安装槽,以保证所有所述待测差压传感器芯体处于被卡紧状态;
调整测试工装位置,使所述上安装槽和所述下安装槽处于同一水平面位置;
向进气口注入设定压力的测试气体,以对所述待测差压传感器芯体进行测试。
在一些实施例中,以对待测差压传感器芯体进行测试的步骤中,还包括:
机械疲劳筛选测试、温度冲击老练筛选测试、电冲击老练筛选测试、过载测试、双向静压误差测试、静态性能测试、温度补偿测试、温度补偿验证测试、稳定性测试。
在一些实施例中,所述机械疲劳筛选测试方法包括:
室温下,装卡所述待测差压传感器芯体,两个所述进气口接入疲劳发生器,其中一个所述进气口与所述待测差压传感器芯体的正腔连通,另一个所述进气口与所述待测差压传感器芯体的负腔连通,调整疲劳发生器输出为所述待测差压传感器芯体的满量程压力,设置加压泄压时间间隔为2秒,两个所述进气口交替加压、泄压各5000次。
在一些实施例中,所述温度冲击老练筛选测试方法包括:
将装配好所述待测差压传感器芯体的测试工装,放入高低温试验箱中,控制高低温试验箱温度,在每个温度点稳定后,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体的输出信号,控制绝缘电阻测试仪测量所述待测差压传感器芯体的绝缘电阻,控制漏电流测试仪测量所述待测差压传感器芯体的漏电流;其中,温度升降速率保持在5℃/min,测试温度点、温度稳定时间按以下流程设置:
25℃保持2小时;-55℃保持2小时;+150℃保持2小时,作4组温度循环;
25℃保持1.5小时;-55℃保持2小时,+150℃保持2小时,作5组温度循环;
25℃保持1.5小时;-55℃保持12小时;25℃保持2小时;150℃保持12小时;25℃保持12小时,作2组温度循环。
在一些实施例中,所述电冲击老练筛选测试方法包括:
将装配好所述待测差压传感器芯体的测试工装,放入高低温试验箱中,然后控制高低温试验箱,使其温度稳定在60℃,按以下流程控制可调节直流电源的输出电压:
S1:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体的上限电源电压,保持2小时;
S2:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体的额定电源电压,保持4小时;
S3: 控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体的下限电源电压,保持2小时;
S4: 执行S1~S3流程3次,断电1小时;
S5: 重复执行S4流程5次;
S6: 控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体的输出信号,控制绝缘电阻测试仪测量所述待测差压传感器芯体的绝缘电阻,控制漏电流测试仪测量所述待测差压传感器芯体的漏电流。
在一些实施例中,所述静态性能测试方法包括:正腔无静压静态性能测试、正腔静压静态性能测试、负腔无静压静态性能测试、负腔静压静态性能测试;性能测试的内容包括所述待测差压传感器芯体的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度。
其中,所述正腔无静压静态性能测试的过程包括:
与所述待测差压传感器芯体正腔相通的进气口接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体负腔相通的进气口通大气,调整气体压力控制器的输出,为所述待测差压传感器芯体的正腔依次施加满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体的输出值并记录;再重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体正腔无静压下的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
所述正腔静压静态性能测试的过程包括:
上安装槽的进气口和下安装槽的进气口接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体静压指标要求的压力,两个进气口同时加静压,达到静压压力后,关闭与所述待测差压传感器芯体负腔相通的进气口阀门,与所述待测差压传感器芯体正腔相通的进气口继续加压,在静压的基础上为所述待测差压传感器芯体的正腔额外依次施加差压满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体的输出值并记录;再重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体正腔静压下的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
所述负腔无静压静态性能测试的过程包括:
与所述待测差压传感器芯体负腔相通的进气口接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体正腔相通的进气口通大气,调整气体压力控制器的输出,为所述待测差压传感器芯体的负腔依次施加满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体的输出值并记录;重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体无静压下负腔的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
所述负腔静压静态性能测试的过程包括:
上安装槽的进气口和下安装槽的进气口接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体静压指标要求的压力,两个进气口同时加静压,达到静压压力后,关闭与所述待测差压传感器芯体正腔相通的进气口的阀门,与所述待测差压传感器芯体负腔相通的进气口继续加压,在静压的基础上为所述待测差压传感器芯体的负腔额外依次施加差压满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体的输出值并记录;重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体静压下负腔的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
在一些实施例中,所述温度补偿测试方法包括:
将装配好所述待测差压传感器芯体的测试工装放置在高低温试验箱内,与所述待测差压传感器芯体正腔相通的进气口接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体负腔相通的进气口通大气,控制高低温试验箱,使其温度分别稳定在-55℃、25℃、150℃,在每个温度点保持2小时后,控制气体压力控制器输出0MPa,测试并记录零点所述待测差压传感器芯体的输出值和4个电阻的阻值;控制气体压力控制器输出满量程压力,稳定后测试并记录满量程所述待测差压传感器芯体的输出和4个电阻阻值,测试结束卸载压力;
根据上述测试记录的3个温度点所述待测差压传感器芯体的输出和4个电阻阻值,通过温度补偿公式计算补偿电阻值。
由上述技术方案可知,本申请的有益效果为:
1)本申请提供的一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法,通过将待测差压传感器芯体安装在所述工装的上安装槽和下安装槽之间,并紧固上安装槽和下安装槽,保证待测差压传感器芯体处于被卡紧状态,然后通过差压传感器芯体测试工装外部设置的进气口注入测试气体,以对待测差压传感器芯体进行测试,得到测试结果。本申请通过使用上安装槽和下安装槽卡紧待测差压传感器芯体,并在上安装槽与下安装槽的内部设置有相互贯通的通气孔和导气孔,上安装槽与下安装槽仅各有1个进气口,使测试人员将测试气体注入进气口后,即可同时对多个待测差压传感器芯体进行测试,解决差压传感器芯体装卡工作量大、进气管接头多易漏气的问题,提高差压传感器芯体测试精度及效率。
2)采用导向轴并配以定位销,为上安装槽与下安装槽的扣合与分离实施导向和定位,能够大大提高上安装槽与下安装槽的对接精度,确保上安装槽与下安装槽精准的扣合与分离,从而确保待测差压传感器芯体能够被精准平滑地压入上差压传感器芯体测试座和下差压传感器芯体测试座。
3)采用导向轴套入直线轴承的结构,将直线运动转化为滚动运动,大大降低了导向轴与上安装槽相对运动时的摩擦力,使上安装槽的运动更为省力、流畅。
4)采用链条带动链轮,进而带动丝杠的结构,可以确保两条丝杠同步旋转,进而使上安装槽水平平稳升降,确保待测差压传感器芯体同步压入测试工装的上安装槽与下安装槽。
5)采用圆锥滚子轴承,可以保证丝杠的光滑旋转,使工装卡具上安装槽的运动更为省力、流畅。
6)采用摇轮驱动,使得待测差压传感器芯体的装卡和拆卸更为方便、省力。
7)采用机械疲劳筛选测试、温度冲击老练筛选测试、电冲击老练筛选测试的测试方法,可以有效地释放差压传感器芯体生产过程中产生的应力,提高差压传感器芯体的各项性能。
8)采用机械疲劳筛选测试、温度冲击老练筛选测试,可以在差压传感器芯体测试的早期有效发现并剔除膜片损伤、漏油的差压传感器芯体;采用电冲击老练筛选测试,可以在差压传感器芯体测试的早期有效发现电参数不合格的差压传感器芯体,可以提高差压传感器芯体的测试效率,提高差压传感器芯体的产品质量,降低生产成本。
9)采用温度补偿测试方法,对差压传感器芯体进行温度补偿,可以大大提高差压传感器芯体的测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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为本申请实施例提供的一种差压传感器芯体测试工装的三维视图;
图2为本申请实施例提供的一种差压传感器芯体测试工装的剖面图;
图3为本申请实施例提供的一种差压传感器芯体测试工装的侧视图;
图4为本申请实施例提供的一种差压传感器芯体测试工装的俯视图;
图5为本申请实施例中的下安装槽的结构示意图;
图6为本申请实施例中的上安装槽的结构示意图;
图7为本申请实施例中的丝杠的结构爆炸示意图。
图示说明:1-上安装槽、2-导向轴、3-下安装槽、4-待测差压传感器芯体、5-第一密封圈、6-第二密封圈、7-进气口、8-直线轴承、9-丝杠、10-摇轮、11-链条、12-上圆锥滚子轴承、13-下圆锥滚子轴承、14-上圆锥滚子轴承安装座、15-下圆锥滚子轴承安装座、16-丝杠螺母、17-固定螺母、18-链轮、21-导向轴固定座、23-下差压传感器芯体测试座、24-下定位销座、26-导向轴通孔、27-丝杠通孔、28-上差压传感器芯体测试座、29-上定位销座。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述。显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其他实施例,都属于本申请的保护范围。
需要说明的是,本申请中对于术语的简要说明,仅是为了方便理解接下来描述的实施方式,而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明,这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
目前差压传感器芯体测试工装大多采用单个芯体的测试结构,每个测试工装同时只能对一只差压传感器芯体进行测试,若要同时测试多只差压传感器芯体,要采用多个相同的测试工装,芯体装卡的工作量很大,测试精度和效率也不高。
将多个差压传感器芯体的一端装配在一个结构件上,共用一个进气口,而差压传感器芯体的另一端依然采用一对一的连接结构,采用多个进气口的测试工装虽然可以部分提高测试效率,但由于测试工装的进气管接头依然较多,进气口依然存在可能漏气的问题。
上述方案无法彻底解决差压传感器芯体测试工装装卡工作量大,测试效率不高,以及进气管接头漏气影响测试精度,甚至造成测试工作失败的问题。
另一方面,目前差压传感器芯体的测试方法并不统一,存在测试效果差、测试效率低等问题,而这些问题的存在,必然会影响差压传感器芯体的产品质量及生产效率。
为了解决上述问题,第一方面,本申请提供了一种差压传感器芯体测试工装,所述工装包括可扣合的下安装槽3和上安装槽1,以及若干导向轴2。上安装槽1和下安装槽3用于夹持多个待测差压传感器芯体4,待测差压传感器芯体4的正腔和负腔均能够充分与测试气体接触,达到良好的测试效果。
所述待测差压传感器芯体4是用来测量两个压力之间差值的器件,一端为正腔,另一端为负腔;所述待测差压传感器芯体4内部包括4个电阻,4个电阻的信号通过信号输出线引出;所述待测差压传感器芯体4的信号输出线为5根。
如图1和图3所示,上安装槽1和下安装槽3在扣合时,在两个相对的侧边会形成若干孔洞,以减轻测试工装的重量。
在一些实施例中,下安装槽3和上安装槽1在平行于所述孔洞的方向上,均设置有进气口7;
其中一个进气口7贯穿所述下安装槽3的一个长侧板,并终止于所述下安装槽3的另一长侧板;
另一个进气口7贯穿所述上安装槽1的一个长侧板,并终止于所述上安装槽1的另一长侧板;
两个进气口7上还分别连接有阀门,阀门的一端与进气口7相连接,进气口7用于向所述测试工装注入设定压力的测试气体,所述阀门的另一端通过管路与气体压力控制器的出气口相连接。
所述导向轴2可以是表面光滑的圆柱体,起到上安装槽1和下安装槽3在扣合时的导向和定位作用。在所述导向轴2安装的过程中,导向轴2垂直贯穿上安装槽1,并安装于下安装槽3中。
在本申请的一些实施例中,所述下安装槽3的底部设置有用于安装所述导向轴2的导向轴固定座21;所述导向轴固定座21为圆柱体凹槽结构。在导向轴2插入导向轴固定座21中后,为了防止导向轴2松动而导致上安装槽1和下安装槽3无法精准定位,在本实施例中,还可以通过固定部件将导向轴2固定在导向轴固定座21中,还可以通过过盈配合的方法将导向轴2固定在导向轴固定座21中。
对应于所述下安装槽3的导向轴固定座21,所述上安装槽1的底部设置有与所述导向轴2穿过的导向轴通孔26;所述导向轴通孔26的位置与导向轴固定座21相对应。
在一些实施例中,如图5所示,所述下安装槽3和所述上安装槽1均分别包括两个长侧板和短侧板,在所述下安装槽3的4个边角和所述下安装槽3的长侧板上,共设置有若干下差压传感器芯体测试座23,所述下差压传感器芯体测试座23的数量与所述待测差压传感器芯体4的数量相同,用于装卡所述待测差压传感器芯体4。
如图6所示,对应于下差压传感器芯体测试座23,所述上安装槽1还设置有若干上差压传感器芯体测试座28,所述上差压传感器芯体测试座28与下差压传感器芯体测试座23的位置相对应,所述上差压传感器芯体测试座28的数量与所述待测差压传感器芯体4的数量相同。测试人员装卡待测差压传感器芯体4时,会将所有所述待测差压传感器芯体4的同一端安装于所述下差压传感器芯体测试座23内,例如所有待测差压传感器芯体4的正腔;在扣合上安装槽1和下安装槽3时,上安装槽1上的上差压传感器芯体测试座28会扣合在所有所述待测差压传感器芯体4的另一端,例如,所有待测差压传感器芯体4的负腔。以使全部待测差压传感器芯体4处于被卡紧的状态。
上述实施例中存在两种安装情况,第一种为所有待测差压传感器芯体4的正腔安装在下安装槽3中,即所有待测差压传感器芯体4的正腔被装配在所述下差压传感器芯体测试座23中,所有所述待测差压传感器芯体4的负腔被装配在所述上差压传感器芯体测试座28中。第二种为所有待测差压传感器芯体4的正腔安装在上安装槽1中,即所有所述待测差压传感器芯体4的正腔被装配在所述上差压传感器芯体测试座28中,所有所述待测差压传感器芯体4的负腔被装配在所述下差压传感器芯体测试座23中。
需要说明的是,本实施例仅需保证所有的待测差压传感器芯体4的同一端位于一个安装槽中,例如,将所有的待测差压传感器芯体4的正腔安装在下安装槽3中,将所有的待测差压传感器芯体4的负腔安装在上安装槽1中。
在本申请的一些实施例中,如图2所示,导向轴通孔26中还设置有直线轴承8,导向轴2在直线轴承8中穿过,以使导向轴2与上安装槽1之间的相对运动平稳光滑。直线轴承8是一种直线运动装置,用于直线行程与圆柱轴配合使用,在安装直线轴承8时,还可以将直线轴承8穿过导向轴通孔26,通过内六角螺栓将直线轴承8固定在上安装槽1上。采用导向轴2套入直线轴承8的结构,将直线运动转化为滚动运动,降低了导向轴2与上安装槽1相对运动时的摩擦力,使所述待测差压传感器芯体4的装卡过程更加省力。
在一些实施例中,如图3所示,在所述待测差压传感器芯体4的下端还设置有第一密封圈5,在所述待测差压传感器芯体4的上端还设置有第二密封圈6,以在紧固时对所述待测差压传感器芯体4产生缓冲效果。另一方面,设置第一密封圈5和第二密封圈6还可以在测试所述待测差压传感器芯体4时起到密封的效果。
参见图5和图6,在所述下安装槽3的短侧板上,分别设置有两个下定位销座24,在所述短侧板的方向上,所述导向轴固定座21之间通过板状结构连接。在所述上安装槽1的短侧板上,分别设置有两个上定位销座29;所述上定位销座29与所述下定位销座24的位置相对应。
在本申请的一些实施例中,所述下定位销座24内设置有内螺纹,所述定位销的下端设置有与所述下定位销座24内螺纹相适配的外螺纹,所述定位销下端通过螺纹与所述下定位销座24相连接。
在上安装槽1和下安装槽3扣合之后,所述定位销的上端就进入上定位销座29中,进一步提高上安装槽1和下安装槽3的对接精度,确保所有所述待测差压传感器芯体4能够准确的压入测试工装。
如图7所示,在本申请的一些实施例中,测试工装还包括两个丝杠9,所述丝杠9为圆柱体结构,顶端和底端稍细,中间粗,顶端设置有键槽,底端设置有外螺纹结构。
在一些实施例中,如图1-图3所示,所述上安装槽1还设置有两个用于丝杠9穿过的丝杠通孔27;所述丝杠通孔27位于在所述上安装槽1的短侧板方向上的两个所述导向轴通孔26之间;在所述上安装槽1上覆盖丝杠通孔27位置上设置有与所述丝杠9外螺纹相适配的内螺纹结构的丝杠螺母16,丝杠螺母16覆盖所述丝杠通孔27,并固定在上安装槽1上。
在本申请的一些实施例中,所述下安装槽3还设置有上圆锥滚子轴承安装座14和下圆锥滚子轴承安装座15;所述上圆锥滚子轴承安装座14和下圆锥滚子轴承安装座15为圆柱体凹槽结构;
在所述上圆锥滚子轴承安装座14中安装有上圆锥滚子轴承12,在所述下圆锥滚子轴承安装座15中安装有下圆锥滚子轴承13;所述上圆锥滚子轴承12的受力方向向下,下圆锥滚子轴承13的受力方向向上。
所述上圆锥滚子轴承12及下圆锥滚子轴承13的内外圈均具有锥形轨道。
所述丝杠9通过螺纹旋入所述丝杠螺母16,依次穿过所述上圆锥滚子轴承12、下圆锥滚子轴承13,并在所述丝杠9的底端通过固定螺母17将丝杠9和下圆锥滚子轴承13锁紧在一起。
在本申请的一些实施例中,两个丝杠9上还设置有键槽,两个丝杠9上分别各套设有一个链轮18,所述链轮18上设置有与丝杠9上的键槽相适配的键槽结构,在所述链轮18上的键槽与所述丝杠9上的键槽所围起的空间内设置有方键,所述链轮18与所述丝杠9通过所述方键相连接,丝杠9和链轮18可以实现同步旋转。所述链轮18安装在两个丝杠9的高度相同,并在两个链轮18之间设有链条11,所述链条11套设在两个链轮18的外部,形成类似传送带的结构。所述链条11与链轮18相啮合,在链条11转动时,链轮18也会带动丝杠9同步转动。本实施例通过链条11带动链轮18的方式,进而带动丝杠9,使上安装槽1稳定升降,确保所有待测差压传感器芯体4同步压入测试工装。
在本申请的一些实施例中,两个丝杠9中的一个丝杠9上还设置有摇轮10。所述摇轮10的中心为圆环结构,所述圆环内部设置有与所述丝杠9上的键槽相适配的键槽结构,在所述摇轮10上的键槽与所述丝杠9上的键槽所围起的空间内设置有方键,所述摇轮10与所述丝杠9通过所述方键相连接。测试人员可以通过旋转摇轮10上下移动上安装槽1,已达到使上安装槽1与下安装槽3处于扣合或分离状态。在本实施例中,摇轮10可以安装在两个丝杠9中的任何一个。
在本申请的一些实施例中,在所述下差压传感器芯体测试座23上设置有下通气孔和所述上差压传感器芯体测试座28上设置有上通气孔;所述上安装槽1的短侧板上还设置有上导气孔,所述下安装槽3的短侧板上还设置有下导气孔。
进一步的,因为所述测试工装上的上安装槽1和下安装槽3分别设置有一个进气口7,对于上述两个进气口7,其中一个所述进气口7与所述上通气孔和所述上导气孔形成封闭的贯通状态,另一个所述进气口7与所述下通气孔和所述下导气孔形成封闭的贯通状态。以保证测试气体从进气口7中注入,经上导气孔、上通气孔或者下导气孔、下通气孔,到达待测差压传感器芯体4进行测试。保证上安装槽1和下安装槽3分别仅有一个进气口7,方便测试气体的注入,降低测试工装接头漏气的风险。
应该说明的是,在实际加工时,在所述上安装槽1上钻完贯通两侧短侧板的上导气孔后,以及在所述下安装槽3上钻完贯通两侧短侧板的下导气孔后,可以采用焊接的方法将位于上安装槽1两侧短侧板上的上导气孔孔口,以及下安装槽3两侧短侧板上的下导气孔孔口进行密封封堵,以保证一个进气口7与所述下通气孔和所述下导气孔形成封闭的贯通状态,另一个进气口7与所述上通气孔和所述上导气孔形成封闭的贯通状态;在本实施例中,下差压传感器芯体测试座23用于测试待测差压传感器芯体4的一腔,上差压传感器芯体测试座28用于测试待测差压传感器芯体4的另一腔,保证待测差压传感器芯体4在被上安装槽1和下安装槽3夹持时,待测差压传感器芯体4的上下两端都能被测试气体充分接触,至于下差压传感器芯体测试座23和上差压传感器芯体测试座28分别测试待测差压传感器芯体4的哪个腔,在此不做限定,但必须保证所有所述待测差压传感器芯体4同一腔端压入下差压传感器芯体测试座23和上差压传感器芯体测试座28。
在本申请的一些实施例中,上述测试工装的使用方法为:顺时针旋转摇轮10,丝杠9在摇轮10的带动下,同步顺时针旋转,进而带动链条11以及链轮18旋转,上安装槽1缓缓上升,下安装槽3与上安装槽1分离。直至下安装槽3与上安装槽1之间的距离达到安装待测差压传感器芯体4的距离时,停止旋转摇轮10,将预设数量的待测差压传感器芯体4安装于下差压传感器芯体测试座23内部。待测差压传感器芯体4的数量应等于下差压传感器芯体测试座23的数量。然后逆时针旋转摇轮10,缓慢降下上安装槽1直至所述待测差压传感器芯体4压入上差压传感器芯体测试座28中,即完成对待测差压传感器芯体4的装卡。最后通过进气口7向测试工装内部注入测试气体,以完成对待测差压传感器芯体4的测试。
待测差压传感器芯体4的拆卸过程为上述安装过程的逆动作过程,在此不再赘述。
在本申请的一些实施例中,在两个进气口7上还分别连接有阀门,阀门的一端与进气口7相连接,两个阀门的另一端通过一个三通共用一个进气接口与气体压力控制器相连接,以使气体压力控制器可以同时或分时为进气口7提供一定压力的气体。
在本申请的一些实施例中,上述阀门可以为电磁阀、液压阀、气压阀等阀门结构。
在本申请的一些实施例中,所述测试工装还包括可调节直流电源,以为待测差压传感器芯体4提供电源。
第二方面,本申请实施例还提供了一种差压传感器芯体测试方法,应用于上述任意一种差压传感器芯体测试工装,所述方法包括:
S100:获取所有所述待测差压传感器芯体;
S200:将所有所述待测差压传感器芯体的同一腔端安装于下安装槽3中,将所有所述待测差压传感器芯体的另一腔端安装于上安装槽1中;
S300:紧固所述上安装槽1和所述下安装槽3,以保证所有所述待测差压传感器芯体处于被卡紧状态;
S400:调整测试工装位置,使所述上安装槽1和所述下安装槽3处于同一水平面位置;
S500:向进气口7注入设定压力的测试气体,以对所述待测差压传感器芯体进行测试。
在本申请的一些实施例中,差压传感器芯体的测试按照机械疲劳筛选测试、温度冲击老练筛选测试、电冲击老练筛选测试、过载测试、双向静压误差测试、静态性能测试、温度补偿测试、补偿电阻焊接、温度补偿验证测试以及稳定性测试的顺序进行测试。
为便于叙述,以下测试流程均以所有所述待测差压传感器芯体4的正腔端被装配在所述下差压传感器芯体测试座23中,所有所述待测差压传感器芯体4的负腔端被装配在所述上差压传感器芯体测试座28中为例加以说明。
上述机械疲劳筛选测试的流程为:室温下,装卡所述待测差压传感器芯体4,两个所述进气口7接入疲劳发生器,其中一个所述进气口7与所述待测差压传感器芯体4的正腔连通,另一个所述进气口7与所述待测差压传感器芯体4的负腔连通,调整疲劳发生器输出为所述待测差压传感器芯体满量程压力,设置加压泄压时间间隔为2秒。两个所述进气口7交替加压、泄压各5000次后拆卸工装,将膜片损伤和漏油的所述待测差压传感器芯体4剔除,并用堵头将被剔除的所述待测差压传感器芯体4所在的所述下差压传感器芯体测试座23、所述上差压传感器芯体测试座28进行封堵,以免漏气,完成所述待测差压传感器芯体4机械疲劳筛选。
上述温度冲击老练筛选测试的流程为: 将装配好所述待测差压传感器芯体4的测试工装,放入高低温试验箱中,控制高低温试验箱以一定的变温速率变化温度,在每个温度点稳定后,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的输出信号,控制绝缘电阻测试仪测量所述待测差压传感器芯体4的绝缘电阻,控制漏电流测试仪测量所述待测差压传感器芯体4的漏电流。其中,温度升降速率保持在5℃/min,测试温度点、温度稳定时间按以下流程设置:
25℃保持2小时;-55℃保持2小时;+150℃保持2小时,作4组温度循环;
25℃保持1.5小时;-55℃保持2小时,+150℃保持2小时,作5组温度循环;
25℃保持1.5小时;-55℃保持12小时;25℃保持2小时;150℃保持12小时;25℃保持12小时,作2组温度循环;
温度冲击老练筛选测试后,拆卸工装,将漏油、电参数不合格的所述待测差压传感器芯体4剔除,并用堵头将被剔除的所述待测差压传感器芯体4所在的所述下差压传感器芯体测试座23、所述上差压传感器芯体测试座28进行封堵,以免漏气,完成所述待测差压传感器芯体4温度冲击老练筛选测试。
上述电冲击老练筛选测试的流程为:将装配好所述待测差压传感器芯体4的测试工装,放入高低温试验箱中,然后控制高低温试验箱,使其温度稳定在60℃,按以下流程控制所述可调节直流电源的输出电压:
S1:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体4的上限电源电压,保持2小时;
S2:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体4的额定电源电压,保持4小时;
S3:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体4的下限电源电压,保持2小时;
S4:重复执行S1~S3流程3次,断电1小时;
S5:重复执行S4流程5次;
S6: 控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的输出信号,控制绝缘电阻测试仪测量所述待测差压传感器芯体4的芯体绝缘电阻,控制漏电流测试仪测量所述待测差压传感器芯体4的芯体漏电流。
S7;拆卸工装,将电参数不合格的所述待测差压传感器芯体4剔除,并用堵头将被剔除的所述待测差压传感器芯体4所在的所述下差压传感器芯体测试座23、所述上差压传感器芯体测试座28进行封堵,以免漏气,完成所述待测差压传感器芯体4电冲击老练筛选测试。
上述采用机械疲劳筛选测试、温度冲击老练筛选测试、电冲击老练筛选测试方法,可以有效地释放所述待测差压传感器芯体4生产过程中产生的应力,提高待测差压传感器芯体4的各项性能指标。
上述过载测试的流程为:室温下,装卡所述待测差压传感器芯体4,先测试待测差压传感器芯体4零点输出,作为过载误差参考标准。过载测试包括正腔过载测试和负腔过载测试。
正腔过载测试:下安装槽3的进气口7接入气体压力控制器,上安装槽1的进气口7通大气,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体4满量程压力的2倍,加压并保持5分钟后泄压,测试并记录过载后零点输出值,对比过载测试前后所述待测差压传感器芯体4零点的输出变化,计算正腔过载误差。
负腔过载测试:上安装槽1进气口7接入气体压力控制器,下安装槽3的进气口7通大气,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体4满量程压力的2倍,加压并保持5分钟后泄压,测试并记录过载后零点输出值,对比过载测试前后所述待测差压传感器芯体4零点输出变化,计算负腔过载误差。
上述双向静压误差测试的流程为:
静压测试前先测试所述待测差压传感器芯体4的零点和满量程输出,作为静压误差参考标准。
上安装槽1进气口7和下安装槽3的进气口7接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体4静压指标要求的压力,两个进气口7同时加静压,测试并记录加静压时的零点输出值,对比施加静压测试前后所述待测差压传感器芯体4零点输出变化,计算零点静压误差。
上安装槽1进气口7和下安装槽3的进气口7接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体4静压指标要求的压力,两个进气口7同时加静压,达到静压压力后,关闭上安装槽1的进气口7的阀门,下安装槽3的进气口7继续加压至满量程压力,测试并记录加静压时的满量程输出值,对比施加静压测试前后所述待测差压传感器芯体4满量程输出变化,计算满量程静压误差。
上述静态性能测试包括正腔无静压静态性能测试、正腔静压静态性能测试、负腔无静压静态性能测试、负腔静压静态性能测试;性能测试的内容包括所述待测差压传感器芯体4的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度。
正腔无静压静态性能测试:
室温下,与所述待测差压传感器芯体4正腔相通的进气口7接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体4负腔相通的进气口7通大气,调整气体压力控制器的输出,为所述待测差压传感器芯体4的正腔依次施加满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的输出值并记录;再重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体4的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体4正腔无静压下的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
正腔静压静态性能测试:
室温下,上安装槽1进气口7和下安装槽3的进气口7接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体4静压指标要求的压力,两个进气口7同时加静压,达到静压压力后,关闭与所述待测差压传感器芯体4负腔相通的进气口7的阀门,与所述待测差压传感器芯体4正腔相通的进气口7继续加压,在静压的基础上为所述待测差压传感器芯体4的正腔额外依次施加差压满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的输出值并记录;再重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体4的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体4正腔静压下的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
负腔无静压静态性能测试:
室温下,与所述待测差压传感器芯体4负腔相通的进气口7接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体4正腔相通的进气口7通大气,调整气体压力控制器的输出,为所述待测差压传感器芯体4的负腔依次施加满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的输出值并记录;重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体4的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体4无静压下负腔的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
负腔静压静态性能测试:
室温下,上安装槽1进气口7和下安装槽3的进气口7接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体4静压指标要求的压力,两个进气口7同时加静压,达到静压压力后,关闭与所述待测差压传感器芯体4正腔相通的进气口7的阀门,与所述待测差压传感器芯体4负腔相通的进气口7继续加压,在静压的基础上为所述待测差压传感器芯体4的负腔额外依次施加差压满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的输出值并记录;重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体4的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体4静压下负腔的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
上述温度补偿测试流程为:
将装配好所述待测差压传感器芯体4的测试工装放置在高低温试验箱内,与所述待测差压传感器芯体4正腔相通的进气口7接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体4负腔相通的进气口7通大气,控制高低温试验箱,使其温度分别稳定在-55℃、25℃、150℃,在每个温度点保持2小时后,控制气体压力控制器输出0MPa,测试并记录零点所述待测差压传感器芯体4的输出值和4个电阻的阻值;控制气体压力控制器输出满量程压力,稳定后测试并记录满量程所述待测差压传感器芯体4的输出和4个电阻阻值,测试结束卸载压力。
根据上述测试记录的3个温度点所述待测差压传感器芯体4的输出和4个电阻阻值,通过温度补偿公式计算补偿电阻值,拆卸传感器工装。
上述补偿电阻焊接流程为:
根据温度补偿测试获得的补偿电阻值,为所述待测差压传感器4焊接补偿电阻。
上述温度补偿验证测试流程为:将焊接过补偿电阻后的所述待测差压传感器芯体4装入测试工装,放入高低温试验箱内,下安装槽3的进气口7接入气体压力控制器,上安装槽1的进气口7通大气。控制高低温试验箱,使其温度按-55℃、25℃、150℃、25℃程序控制,每个温度点恒温各两小时。在各个温度点分别控制气体压力控制器输出所述待测差压传感器芯体4的零点压力和满量程压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体4的零点输出和满量程输出值,计算所述待测差压传感器芯体4的灵敏度。
根据-55℃、25℃、150℃温度条件下测试的所述待测差压传感器芯体4零点输出值,计算所述待测差压传感器芯体4零点温漂。
根据-55℃、25℃、150℃温度条件下测试的所述待测差压传感器芯体4灵敏度输出值计算所述待测差压传感器芯体4的灵敏度温漂。
根据上述测试的两个25℃零点输出的差值计算所述待测差压传感器芯体4的温度迟滞。
上述稳定性测试包括零点稳定性测试和满量程稳定性测试。其测试流程为:
零点稳定性测试:控制高低温试验箱,使其温度按-55℃、25℃、150℃程序控制,每个温度点恒温各8小时。每个温度点测试所述待测差压传感器芯体4的零点输出,每隔1小时记录一次,根据测试数据计算所述待测差压传感器芯体4的零点稳定性。
满量程稳定性测试:下安装槽3的进气口7接入气体压力控制器,上安装槽1的进气口7通大气。控制高低温试验箱,使其温度按-55℃、25℃、150℃程序控制,每个温度点恒温各8小时。每个温度点在下安装槽3的进气口7施加所述待测差压传感器芯体4的满量程压力,测试所述待测差压传感器芯体4的满量程输出,每隔1小时记录一次,根据测试数据计算所述待测差压传感器芯体4的满量程稳定性。
由上述方案可知,本申请提供的一种差压传感器芯体测试工装及其测试方法通过将所述待测差压传感器芯体4安装在所述工装的上安装槽1和下安装槽3之间,并紧固上安装槽1和下安装槽3,保证所述待测差压传感器芯体4处于被卡紧状态。然后通过所述差压传感器芯体测试工装外部设置的进气口7注入测试气体,以对所述待测差压传感器芯体4进行测试,得到测试结果。本申请通过使用上安装槽1和下安装槽3卡紧差压传感器芯体,并在上安装槽1与下安装槽3的内部设置有密闭相互贯通的通气孔和导气孔,使测试人员将测试气体注入进气口后,即可同时对多个所述待测差压传感器芯体4进行测试,提高测试精度及效率,解决进气口多,接头易漏气的问题。
本说明书中通篇提及的“多个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等,意味着结合该实施例描述的具体特征,部件或特性包括在至少一个实施例中,因此,本说明书通篇出现的短语“在多个实施例中”、“在一些实施例中”、“在至少另一个实施例中”或“在实施例中”等,并不一定都指相同的实施例。此外,在一个或多个实施例中,具体特征、部件或特性可以任何合适的方式进行组合。因此,在无限制的情形下,结合一个实施例示出或描述的具体特征、部件或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、部件或特性进行组合。这种修改和变型旨在包括在本申请的范围之内。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (11)
1.一种差压传感器芯体测试工装,其特征在于,所述工装包括:可相互扣合的下安装槽(3)和上安装槽(1),以及若干导向轴(2);所述下安装槽(3)和所述上安装槽(1)在扣合时,在两个相对的侧边形成若干孔洞;所述下安装槽(3)和所述上安装槽(1)均分别包括两个长侧板和短侧板;
所述导向轴(2)垂直贯穿所述上安装槽(1),并安装于所述下安装槽(3)上;所述上安装槽(1)的底部设置有用于所述导向轴(2)穿过的导向轴通孔(26);所述下安装槽(3)的底部设置有用于安装所述导向轴(2)的导向轴固定座(21);所述导向轴通孔(26)的位置与所述导向轴固定座(21)相对应;所述导向轴通孔(26)中还设置有直线轴承(8),所述导向轴(2)在所述直线轴承(8)中穿过;
所述导向轴固定座(21)为圆柱体凹槽结构;在所述下安装槽(3)的短侧板的方向上,所述导向轴固定座(21)之间通过板状结构连接;
所述上安装槽(1)设置有若干上差压传感器芯体测试座(28),所述上差压传感器芯体测试座(28)上设置有上通气孔;在所述下安装槽(3)的四个边角和所述下安装槽(3)的长侧板上,共设置有若干下差压传感器芯体测试座(23),所述上差压传感器芯体测试座(28)与所述下差压传感器芯体测试座(23)的位置相对应;所述上差压传感器芯体测试座(28)的数量与待测差压传感器芯体(4)的数量相同;
在所述下安装槽(3)的短侧板上,分别设置有两个下定位销座(24);在所述上安装槽(1)的短侧板上,分别设置有两个上定位销座(29);所述上定位销座(29)与所述下定位销座(24)的位置相对应;
在所述下差压传感器芯体测试座(23)上设置有下通气孔;所述下差压传感器芯体测试座(23)的数量与所述待测差压传感器芯体(4)的数量相同;
所述下安装槽(3)和所述上安装槽(1)在平行于所述孔洞的方向上,均设置有进气口(7);
其中一个进气口(7)贯穿所述下安装槽(3)的一个长侧板,并终止于所述下安装槽(3)的另一长侧板;
另一个所述进气口(7)贯穿所述上安装槽(1)的一个长侧板,并终止于所述上安装槽(1)的另一长侧板;
两个所述进气口(7)上还分别连接有阀门,阀门的一端与进气口(7)相连接,另一端与气体压力控制器相连接;
在所述下安装槽(3)和所述上安装槽(1)之间的位置,安装有若干待测差压传感器芯体(4);所述上安装槽(1)的短侧板上还设置有上导气孔,所述下安装槽(3)的短侧板上还设置有下导气孔;一个所述进气口(7)分别与所述上通气孔和所述上导气孔形成密闭的贯通状态;另一个所述进气口(7)分别与所述下通气孔和所述下导气孔形成密闭的贯通状态;
所述待测差压传感器芯体(4)的一端为正腔,另一端为负腔;所述待测差压传感器芯体(4)内部包括4个电阻,4个电阻的信号通过信号输出线引出;所述待测差压传感器芯体(4)的信号输出线为5根;
所述测试工装还包括可调节直流电源;
其中,在室温下,所述测试工装在执行机械疲劳筛选测试时,两个所述进气口(7)分别与疲劳发生器连接,其中一个进气口(7)与所述待测差压传感器芯体(4)的正腔连通,另一个所述进气口(7)与所述待测差压传感器芯体(4)的负腔连通;所述疲劳发生器的输出为所述待测差压传感器芯体(4)的满量程压力,所述疲劳发生器的加压泄压时间间隔为2秒;
所述测试工装在执行机械疲劳筛选测试时,被配置为通过所述疲劳发生器对两个所述进气口(7)交替加压、泄压各5000次。
2.根据权利要求1所述的差压传感器芯体测试工装,其特征在于,所述工装还包括两个丝杠(9);
所述上安装槽(1)还设置有两个用于所述丝杠(9)穿过的丝杠通孔(27),所述丝杠通孔(27)位于在所述上安装槽(1)的短侧板方向上的所述导向轴通孔(26)之间;
所述上安装槽(1)上覆盖所述丝杠通孔(27)位置上设置有与所述丝杠(9)外螺纹相适配的内螺纹结构的丝杠螺母(16),所述丝杠螺母(16)覆盖所述丝杠通孔(27),并固定在所述上安装槽(1)上;
所述下安装槽(3)设置有上圆锥滚子轴承安装座(14)和下圆锥滚子轴承安装座(15);所述上圆锥滚子轴承安装座(14)和所述下圆锥滚子轴承安装座(15)均为圆柱体凹槽结构;
所述上圆锥滚子轴承安装座(14)中安装有上圆锥滚子轴承(12),在所述下圆锥滚子轴承安装座(15)中安装有下圆锥滚子轴承(13);
所述丝杠(9)通过螺纹旋入所述丝杠螺母(16),依次穿过所述上圆锥滚子轴承(12)、所述下圆锥滚子轴承(13),并在所述丝杠(9)的底端通过固定螺母(17)将所述丝杠(9)和所述下圆锥滚子轴承(13)锁紧在一起。
3.根据权利要求2所述的差压传感器芯体测试工装,其特征在于,两个所述丝杠(9)上还设置有键槽结构,两个所述丝杠(9)上分别各套设有一个链轮(18),所述链轮(18)上设置有与所述丝杠(9)上的键槽相适配的键槽结构;所述链轮(18)上的键槽与所述丝杠(9)上的键槽所围起的空间内设置有方键,所述链轮(18)与所述丝杠(9)通过所述方键相连接;
两个所述链轮(18)之间套设有链条(11),所述链条(11)与所述链轮(18)相啮合。
4.根据权利要求2所述的差压传感器芯体测试工装,其特征在于,两个所述丝杠(9)中的一个丝杠(9)上还设置有摇轮(10);
所述摇轮(10)的中心为圆环结构,所述圆环内部设置有与所述丝杠(9)上的键槽相适配的键槽结构;在所述摇轮(10)上的键槽与所述丝杠(9)上的键槽所围起的空间内设置有方键,所述摇轮(10)与所述丝杠(9)通过所述方键相连接。
5.根据权利要求1所述的差压传感器芯体测试工装,其特征在于,所述下定位销座(24)内设置有内螺纹;
所述上定位销座(29)与所述下定位销座(24)之间通过定位销定位;
所述定位销的一端设置有与所述下定位销座(24)内螺纹相适配的外螺纹;
所述定位销与所述下定位销座(24)通过螺纹连接。
6.一种差压传感器芯体测试方法,应用于权利要求1-5中任意一项所述的差压传感器芯体测试工装,其特征在于,所述方法包括:
获取所有待测差压传感器芯体(4);所述待测差压传感器芯体(4)的一端为正腔,另一端为负腔;
将所有所述待测差压传感器芯体(4)的同一腔端安装于下安装槽(3)中,将所有所述待测差压传感器芯体(4)的另一腔端安装于上安装槽(1)中;
紧固所述上安装槽(1)和所述下安装槽(3),以保证所有所述待测差压传感器芯体(4)处于被卡紧状态;
调整测试工装位置,使所述上安装槽(1)和所述下安装槽(3)处于同一水平面位置;
向进气口(7)注入设定压力的测试气体,以对所述待测差压传感器芯体(4)进行机械疲劳筛选测试;
其中,室温下,所述测试工装在执行机械疲劳筛选测试时,装卡所述待测差压传感器芯体(4),两个所述进气口(7)接入疲劳发生器,其中一个所述进气口(7)与所述待测差压传感器芯体(4)的正腔连通,另一个所述进气口(7)与所述待测差压传感器芯体(4)的负腔连通,调整疲劳发生器输出为所述待测差压传感器芯体(4)的满量程压力,设置加压泄压时间间隔为2秒,两个所述进气口(7)交替加压、泄压各5000次。
7.根据权利要求6所述的差压传感器芯体测试方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述待测差压传感器芯体(4)进行温度冲击老练筛选测试、电冲击老练筛选测试、过载测试、双向静压误差测试、静态性能测试、温度补偿测试、温度补偿验证测试、稳定性测试。
8.根据权利要求7所述的差压传感器芯体测试方法,其特征在于,所述温度冲击老练筛选测试方法包括:
将装配好所述待测差压传感器芯体(4)的测试工装,放入高低温试验箱中,控制高低温试验箱温度,在每个温度点稳定后,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体(4)的输出信号,控制绝缘电阻测试仪测量所述待测差压传感器芯体(4)的绝缘电阻,控制漏电流测试仪测量所述待测差压传感器芯体(4)的漏电流;其中,温度升降速率保持在5℃/min,测试温度点、温度稳定时间按以下流程设置:
25℃保持2小时;-55℃保持2小时;+150℃保持2小时,作4组温度循环;
25℃保持1.5小时;-55℃保持2小时,+150℃保持2小时,作5组温度循环;
25℃保持1.5小时;-55℃保持12小时;25℃保持2小时;150℃保持12小时;25℃保持12小时,作2组温度循环。
9.根据权利要求7所述的差压传感器芯体测试方法,其特征在于,所述电冲击老练筛选测试方法包括:
将装配好所述待测差压传感器芯体(4)的测试工装,放入高低温试验箱中,然后控制高低温试验箱,使其温度稳定在60℃,按以下流程控制可调节直流电源的输出电压:
S1:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体(4)的上限电源电压,保持2小时;
S2:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体(4)的额定电源电压,保持4小时;
S3:控制所述可调节直流电源的输出电压,使其输出所述待测差压传感器芯体(4)的下限电源电压,保持2小时;
S4:重复执行S1~S3流程3次,断电1小时;
S5:重复执行S4流程5次;
S6: 控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体(4)的输出信号,控制绝缘电阻测试仪测量所述待测差压传感器芯体(4)的绝缘电阻,控制漏电流测试仪测量所述待测差压传感器芯体(4)的漏电流。
10.根据权利要求7所述的差压传感器芯体测试方法,其特征在于,所述静态性能测试方法包括:正腔无静压静态性能测试、正腔静压静态性能测试、负腔无静压静态性能测试、负腔静压静态性能测试;性能测试的内容包括所述待测差压传感器芯体(4)的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度;
其中,所述正腔无静压静态性能测试的过程包括:
将与所述待测差压传感器芯体(4)正腔相通的进气口(7)接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体(4)负腔相通的进气口(7)通大气;调整所述气体压力控制器的输出,为所述待测差压传感器芯体(4)的正腔依次施加满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体(4)的输出值并记录;
重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体(4)的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体(4)正腔无静压下的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标;
所述正腔静压静态性能测试的过程包括:
上安装槽(1)的进气口(7)和下安装槽(3)的进气口(7)接入同一气体压力控制器,调整所述气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体(4)静压指标要求的压力,两个进气口(7)同时加静压,达到静压压力后,关闭与所述待测差压传感器芯体(4)负腔相通的进气口(7)的阀门,与所述待测差压传感器芯体(4)正腔相通的进气口(7)继续加压,在静压的基础上为所述待测差压传感器芯体(4)的正腔额外依次施加差压满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体(4)的输出值并记录;再重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体(4)的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体(4)正腔静压下的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标;
所述负腔无静压静态性能测试的过程包括:
与所述待测差压传感器芯体(4)负腔相通的进气口(7)接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体(4)正腔相通的进气口(7)通大气,调整所述气体压力控制器的输出,为所述待测差压传感器芯体(4)的负腔依次施加满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体(4)的输出值并记录;重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体(4)的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体(4)无静压下负腔的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标;
所述负腔静压静态性能测试的过程包括:
上安装槽(1)的进气口(7)和下安装槽(3)的进气口(7)接入同一气体压力控制器,调整气体压力控制器输出为所述待测差压传感器芯体(4)静压指标要求的压力,两个进气口(7)同时加静压,达到静压压力后,关闭与所述待测差压传感器芯体(4)正腔相通的进气口(7)的阀门,与所述待测差压传感器芯体(4)负腔相通的进气口(7)继续加压,在静压的基础上为所述待测差压传感器芯体(4)的负腔额外依次施加差压满量程0%、20%、40%、60%、80%、100%、80%、60%、40%、20%、0%的压力,控制高精度数字万用表测量所述待测差压传感器芯体(4)的输出值并记录;重复上述加压测试过程2次,共测试3次,记录所述待测差压传感器芯体(4)的输出值,并计算所述待测差压传感器芯体(4)静压下负腔的非线性、温度迟滞、重复性、综合精度静态性能指标。
11.根据权利要求7所述的差压传感器芯体测试方法,其特征在于,所述温度补偿测试方法包括:
将装配好所述待测差压传感器芯体(4)的测试工装放置在高低温试验箱内,与所述待测差压传感器芯体(4)正腔相通的进气口(7)接入气体压力控制器,与所述待测差压传感器芯体(4)负腔相通的进气口(7)通大气,控制高低温试验箱,使其温度分别稳定在-55℃、25℃、150℃,在每个温度点保持2小时后,控制气体压力控制器输出0MPa,测试并记录零点所述待测差压传感器芯体(4)的输出值和4个电阻的阻值;控制气体压力控制器输出满量程压力,稳定后测试并记录满量程所述待测差压传感器芯体(4)的输出和4个电阻阻值,测试结束卸载压力;
根据上述测试记录的3个温度点所述待测差压传感器芯体(4)的输出和4个电阻阻值,通过温度补偿公式计算补偿电阻值。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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