CN117450255A - 双面水平加压密封的测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压力传感器测试领域，尤其涉及一种双面水平加压密封的测试装置及其测试方法，包括测试平台（17）、进气系统、固定基础座（9）、装卡导座（10）、导管（14）、装卡压帽（15）、装卡夹具（16）及涡轮蜗杆机构；涡轮蜗杆机构设于固定基础座（9）与装卡导座（10）之间，并驱动装卡导座（10）沿导向机构纵向往复移动；在所述固定基础座（9）内水平横向设有上部气体通道（901）；在所述装卡导座（10）内水平横向设有下部气体通道（1001）；所述进气系统的出气口分别与上部气体通道（901）及下部气体通道（1001）的进气口相通。本发明测试准确性高，操作方便，密封性能理想，测试效率高。
Description
技术领域
本发明属于压力传感器测试领域，尤其涉及一种双面水平加压密封的测试装置及其测试方法。
背景技术
目前，压差传感器在实际测试时，须在两端进行加压，加压的过程中，必须保证其密封性，并且在加压的过程中应避免产生额外力作用影响测试结果，同时还要保证测试操作的便捷性、准确性和时效性。
针对双向加压的测试装置分为两种方式，第一种只能为单个压力传感器进行测试，虽然能保证测试的密封性和准确性，但是单个装卡密封需要用螺钉压紧，测试时装卡和卸载繁琐，测试效率相对较低，一个测试过程只能完成一只压力传感器的测试，造成工时的浪费；第二种是压力传感器在竖直方向双面加压的测试装置，双面加压在结构上容易实现，也可同时对多个压力传感器进行测试，但在竖直双面加压时，会产生因重力引起竖直方向上的额外力作用，使测试产生误差，最终影响测试的准确度，测试效果不佳。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种测试准确性高，操作方便，密封性能理想，测试效率高的双面水平加压密封的测试装置及其测试方法。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种双面水平加压密封的测试装置，包括测试平台、进气系统、固定基础座、装卡导座、导管、装卡压帽、装卡夹具及涡轮蜗杆机构；
所述固定基础座与装卡导座间隔一定距离水平横向设于测试平台之上；所述固定基础座与测试平台固定相接；所述涡轮蜗杆机构设于固定基础座与装卡导座之间，并驱动装卡导座沿导向机构纵向往复移动；在所述固定基础座内水平横向设有上部气体通道；在所述装卡导座内水平横向设有下部气体通道；
所述导管上端口与上部气体通道固定相通；所述装卡压帽套设于导管之上；所述装卡夹具的上端口通过第一密封圈与导管的下端口封接；在所述装卡导座上对应装卡夹具下端口位置设有装配凹槽；所述装配凹槽的下部端口与下部气体通道相通；
所述进气系统的出气口分别与上部气体通道及下部气体通道的进气口相通。
进一步地，所述涡轮蜗杆机构包括蜗杆、涡轮及轴承；所述蜗杆的下端与装卡导座固定相接；所述蜗杆的上端垂直滑动穿过固定基础座；所述轴承固定设于测试平台之上；所述涡轮的中心轴固定套设于轴承之上；所述涡轮与蜗杆相啮合。
进一步地，在所述蜗杆的上端设有锁紧螺母。
进一步地，所述导向机构包括导向杆、固定法兰及支撑座；所述支撑座固定设于测试平台之上；所述导向杆纵向滑动穿过装卡导座，其两端分别与固定法兰及支撑座固定相接。
进一步地，在所述测试平台之上对应装卡导座位置纵向设有滑道；所述装卡导座的底部设有与滑道相对应的凸起；所述凸起可沿滑道纵向滑动。
进一步地，在所述测试平台之上对应装卡夹具位置固定设有调平支撑机构。
进一步地，所述调平支撑机构包括微调螺母及螺杆；所述螺杆的底部与测试平台固定相接；所述微调螺母套接于螺杆之上。
进一步地，在所述装卡夹具内对应压差传感器位置固定设有第二密封圈；在所述装配凹槽内对应压差传感器位置固定设有第三密封圈。
进一步地，所述进气系统包括储气罐、压力计、引出导管、导气细管及连接导管；所述储气罐的出气口依次与压力计、引出导管、导气细管及连接导管相通。
上述双面水平加压密封的测试装置的测试方法，包括如下步骤：通过涡轮蜗杆机构驱动装卡导座相对于固定基础座实现进给或退出，以完成装卡夹具与装卡导座对压差传感器的双向对接压紧或卸载；进给时，将压差传感器一端紧固在装卡夹具中，与第二密封圈形成密封空间后，另一端随着装卡导座的移动，与第三密封圈形成密封空间，再将涡轮蜗杆机构锁死，此时，通过进气系统向待测压差传感器同步提供进气测试压力；卸载时，解锁涡轮蜗杆机构，通过涡轮蜗杆机构反向驱动装卡导座退出，并使压差传感器两端卸载，从而完成测试操作。
本发明测试装置利用涡轮蜗杆驱动，可提供稳定的传动，并且在水平方向上实现压紧，替代了竖直方向压紧的弊端，避免了额外力值的影响，保证了测试的准确性。本发明测试装置在压力气体的输入过程中采用了O型圈、密封圈、硬密封等多种密封形式，实现了整个装置的全密封，提供了可实现测试的密封环境。本发明测试装置，利用同时导杆推动的方式，实现了多个压差传感器的同步测试，为测试试验节省了人力和时间，提高了测试效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明图1部分A-A向剖视图；
图3为本发明图1部分B-B向剖视图；
图4为本发明测试平台部分俯视图；
图5为本发明测试装置使用方法流程框图。
图中：1、储气罐；2、压力计；3、引出压帽；4、引出导管；5、导气细管；6、接头；7、连接压帽；8、连接导管；9、固定基础座；901、上部气体通道；10、装卡导座；1001、下部气体通道；11、固定法兰；12、导向杆；13、支撑座；14、导管；15、装卡压帽；16、装卡夹具；17、测试平台；18、锁紧螺母；19、蜗杆；20、涡轮；21、端头螺钉；22、挡圈；23、轴承；24、螺钉；25、微调螺母；26、螺杆；27、驱动手柄；28、第一密封圈；29、第二密封圈；30、第三密封圈；31、压差传感器；32、滑道。
具体实施方式
如图所示，双面水平加压密封的测试装置，包括测试平台17、进气系统、固定基础座9、装卡导座10、导管14、装卡压帽15、装卡夹具16及涡轮蜗杆机构；
所述固定基础座9与装卡导座10间隔一定距离水平横向设于测试平台17之上；所述固定基础座9与测试平台17固定相接；所述涡轮蜗杆机构设于固定基础座9与装卡导座10之间，并驱动装卡导座10沿导向机构纵向往复移动；在所述固定基础座9内水平横向设有上部气体通道901；在所述装卡导座10内水平横向设有下部气体通道1001；
所述导管14上端口与上部气体通道901固定相通；所述装卡压帽15套设于导管14之上；所述装卡夹具16的上端口通过第一密封圈28与导管14的下端口封接；在所述装卡导座10上对应装卡夹具16下端口位置设有装配凹槽1601；所述装配凹槽1601的下部端口与下部气体通道1001相通；
所述进气系统的出气口分别与上部气体通道901及下部气体通道1001的进气口相通。
本发明所述涡轮蜗杆机构包括蜗杆19、涡轮20及轴承23；所述蜗杆19的下端与装卡导座10固定相接；所述蜗杆19的上端垂直滑动穿过固定基础座9；所述轴承23固定设于测试平台17之上；所述涡轮20的中心轴固定套设于轴承23之上；所述涡轮20与蜗杆19相啮合。本发明在所述蜗杆19的上端设有锁紧螺母18。
本发明所述导向机构包括导向杆12、固定法兰11及支撑座13；所述支撑座13固定设于测试平台17之上；所述导向杆12纵向滑动穿过装卡导座10，其两端分别与固定法兰11及支撑座13固定相接。
本发明在所述测试平台17之上对应装卡导座10位置纵向设有滑道32；所述装卡导座10的底部设有与滑道32相对应的凸起；所述凸起可沿滑道32纵向滑动。
本发明在所述测试平台17之上对应装卡夹具16位置固定设有调平支撑机构。
本发明所述调平支撑机构包括微调螺母25及螺杆26；所述螺杆26的底部与测试平台17固定相接；所述微调螺母25套接于螺杆26之上。
本发明在所述装卡夹具16内对应压差传感器31位置固定设有第二密封圈29；在所述装配凹槽1601内对应压差传感器31位置固定设有第三密封圈30。
本发明所述进气系统包括储气罐1、压力计2、引出导管4、导气细管5及连接导管8；所述储气罐1的出气口依次与压力计2、引出导管4、导气细管5及连接导管8相通。
参见图5所示，双面水平加压密封的测试装置的使用方法，包括如下步骤：通过涡轮蜗杆机构驱动装卡导座10相对于固定基础座9实现进给或退出，以完成装卡夹具16与装卡导座10对压差传感器31的双向对接压紧或卸载；进给时，将压差传感器31一端紧固在装卡夹具16中，与第二密封圈29形成密封空间后，另一端随着装卡导座10的移动，与第三密封圈30形成密封空间，再将涡轮蜗杆机构锁死，此时，通过进气系统向待测压差传感器31同步提供进气测试压力；卸载时，解锁涡轮蜗杆机构，通过涡轮蜗杆机构反向驱动装卡导座10退出，并使压差传感器31两端卸载，从而完成测试操作。
压差传感器在工业现场中应用非常广泛，为了使压差传感器在应用中使用性能稳定，生产过程和出厂验证中，要进行严格的测试，提供合适的测试装置，提高可操作性和便利性，保证其测试的准确度和稳定性。实际生产中的压差传感器规格尺寸比较多，大部分为直径16和直径19的传感器居多，因此装卡夹具和装卡导座可根据压差传感器的尺寸进行调整。压差传感器的长度大致变化不大，根据本装置可以进行双面加压测试。
本发明一方面提供一种有效驱动双面水平加压密封的测试装置，由进气系统（储气罐、压力计）、导气连接、测试平台、装卡机构、导向杆装置、涡轮蜗杆机构及调平支撑机构几部分组成。具体地，参见图1～4所示，本发明包括：储气罐1、压力计2、引出压帽3、引出导管4、导气细管5、接头6、连接压帽7、连接导管8、固定基础座9、装卡导座10、固定法兰11、导向杆12、支撑座13、导管14、装卡压帽15、装卡夹具16、测试平台17、锁紧螺母18、蜗杆19、涡轮20、端头螺钉21、挡圈22、轴承23、螺钉24、微调螺母25、螺杆26、驱动手柄27、第一密封圈28（O型圈）、第二密封圈29（O型圈） 、第三密封圈30、压差传感器31。所述测试装置系统是通过涡轮蜗杆机构驱动19蜗杆、20涡轮传动实现双向加压密封，驱动装卡导座10的进给和退出，使装卡夹具16与装卡导座10对压差传感器31进行双向对接压紧和卸载；进给时，将压差传感器31一端紧固在装卡夹具16中，与第二密封圈29（O型圈）形成密封空间后，另一端随着装卡导座10的移动，与第三密封圈30形成密封空间，再用锁紧螺母18锁死，形成测试环境，通过进气系统（储气罐1和压力计2），提供进气测试压力，实现测试；卸载时，松动锁紧螺母18，反向旋转涡轮20，将装卡导座10后退，并使压差传感器31两端卸载，完成测试。
所述进气系统包括：储气罐1、压力计2及导气连接。为测试装置提供测试压力。所述导气连接包括：引出压帽3、引出导管4、导气细管5、接头6、连接压帽7及连接导管8。导气连接一端连接压力计2，另一端连接固定基础座9和装卡导座10，为压力传感器31输送压力气体。左端引出压帽3和引出导管4安装后，再将引出压帽3与压力计2相连接。引出导管4和导气细管5采用氩弧焊接使其连通。右端导气细管5与接头6焊接后，再拧入右侧连接压帽7中。右侧连接导管8先于连接压帽7相连接，再分别于固定基础座9和装卡导座10焊接。接头6采用材质为H62，接头6与连接导管8之间采用锥形面硬密封形式。
所述测试平台包括：测试平台17。测试平台17为测试装置中心支撑。通过螺钉24固定基础座9，内设滑道32，对装卡导座10往复运动起到导向作用。固定调平支撑机构。固定导向杆支撑。通过轴承23和挡圈22，固定涡轮轴20，涡轮轴20与轴承23内圈采用过渡配合，轴承23外圈与测试平台17采用间隙配合，实现涡轮轴的旋转。
所述装卡机构包括：固定基础座9、装卡导座10、装卡压帽15、装卡夹具16、导管14、第一密封圈28、第二密封圈29、第三密封圈30。装卡压帽15套在导管14上后，导管14再与固定基础座9采用焊接方式密封牢固，装卡夹具16通过螺纹拧入装卡压帽15，完成左侧安装。测试时，将压差传感器31一端装入装卡夹具16中，装卡导座10在涡轮蜗杆机构的作用下，将压差传感器31另一端插入并压紧，形成密封状态，再进行测试。装卡夹具16与导管14之间采用第一密封圈28端面密封形式，压差传感器31与装卡夹具16之间采用第二密封圈29于底端密封，压差传感器31与装卡导座10之间采取侧面密封，第三密封圈30采用承压气缸用密封圈的方式，保证了测试的密封。装卡导座10下端设计成导向块形式，可以在测试平台17上滑道32中滑动。
导向机构包括：固定法兰11、导向杆12、支撑座13。导向机构由导向杆12、支撑座13和固定法兰11组成。导向杆12与蜗杆19轴安装在同一水平线上，将固定基础座9和装卡导座10连接，起到支撑和导向的作用。导向杆12一端为法兰形式，通过螺栓与固定基础座相固定。另一端穿过装卡导座10，可使装卡导座10延导向杆往复移动。端头插入支撑座13，使其固定。导向杆12材质采用含铬材料，增加其运动的耐磨性。
涡轮蜗杆机构包括：固定基础座9、装卡导座10、锁紧螺母18、蜗杆19、涡轮20、挡圈22、轴承23、驱动手柄27。涡轮20旋转驱动蜗杆19运动，进而蜗杆19驱动装卡导座10在测试平台上沿着滑道32进行往复位移，实现压力传感器的装卡和卸载功能。在往复运动的过程中，使被测试的5个压差传感器31进入到装卡导座10对应的装配凹槽1601中，随着蜗杆19的不断转动，压差传感器31完全深入装卡导座10并压紧，再将蜗杆19顶端用锁紧螺母18将其与固定基础座9卡住，使压差传感器31与装卡导座10在第三密封圈30的作用下，形成密封空间，固定后，方可进行测试。反向驱动蜗杆19，则完成卸载。
调平支撑机构包括：微调螺母25、螺杆26。测试平台17上设置5组调平支撑，分别安装在5组装卡夹具16下方对应的位置上，当压差传感器31装卡后，调整微调螺母25高度，支撑装卡夹具16和压差传感器31，使5组压差传感器在同一水平线上，保证装卡导座10夹紧顺利，提高装卡的准确度。螺杆26拧入测试平台17后，采用焊接的方式与测试平台17固定。微调螺母25为非标准件，特殊加厚设计，满足调高要求，采用嵌入17测试平台的设计，与螺杆26通过螺纹连接。
本发明压力传感器测试装置的测试方法可以在密封的情况下有效双向水平加压的测试方法。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语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发明和简化描述，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发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种双面水平加压密封的测试装置，其特征在于，包括测试平台（17）、进气系统、固定基础座（9）、装卡导座（10）、导管（14）、装卡压帽（15）、装卡夹具（16）及涡轮蜗杆机构；
所述固定基础座（9）与装卡导座（10）间隔一定距离水平横向设于测试平台（17）之上；所述固定基础座（9）与测试平台（17）固定相接；所述涡轮蜗杆机构设于固定基础座（9）与装卡导座（10）之间，并驱动装卡导座（10）沿导向机构纵向往复移动；在所述固定基础座（9）内水平横向设有上部气体通道（901）；在所述装卡导座（10）内水平横向设有下部气体通道（1001）；
所述导管（14）上端口与上部气体通道（901）固定相通；所述装卡压帽（15）套设于导管（14）之上；所述装卡夹具（16）的上端口通过第一密封圈（28）与导管（14）的下端口封接；在所述装卡导座（10）上对应装卡夹具（16）下端口位置设有装配凹槽（1601）；所述装配凹槽（1601）的下部端口与下部气体通道（1001）相通；
所述进气系统的出气口分别与上部气体通道（901）及下部气体通道（1001）的进气口相通。
2.根据权利要求1所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：所述涡轮蜗杆机构包括蜗杆（19）、涡轮（20）及轴承（23）；所述蜗杆（19）的下端与装卡导座（10）固定相接；所述蜗杆（19）的上端垂直滑动穿过固定基础座（9）；所述轴承（23）固定设于测试平台（17）之上；所述涡轮（20）的中心轴固定套设于轴承（23）之上；所述涡轮（20）与蜗杆（19）相啮合。
3.根据权利要求2所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：在所述蜗杆（19）的上端设有锁紧螺母（18）。
4.根据权利要求3所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：所述导向机构包括导向杆（12）、固定法兰（11）及支撑座（13）；所述支撑座（13）固定设于测试平台（17）之上；所述导向杆（12）纵向滑动穿过装卡导座（10），其两端分别与固定法兰（11）及支撑座（13）固定相接。
5.根据权利要求4所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：在所述测试平台（17）之上对应装卡导座（10）位置纵向设有滑道（32）；所述装卡导座（10）的底部设有与滑道（32）相对应的凸起；所述凸起可沿滑道（32）纵向滑动。
6.根据权利要求5所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：在所述测试平台（17）之上对应装卡夹具（16）位置固定设有调平支撑机构。
7.根据权利要求6所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：所述调平支撑机构包括微调螺母（25）及螺杆（26）；所述螺杆（26）的底部与测试平台（17）固定相接；所述微调螺母（25）套接于螺杆（26）之上。
8.根据权利要求7所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：在所述装卡夹具（16）内对应压差传感器（31）位置固定设有第二密封圈（29）；在所述装配凹槽（1601）内对应压差传感器（31）位置固定设有第三密封圈（30）。
9.根据权利要求8所述双面水平加压密封的测试装置，其特征在于：所述进气系统包括储气罐（1）、压力计（2）、引出导管（4）、导气细管（5）及连接导管（8）；所述储气罐（1）的出气口依次与压力计（2）、引出导管（4）、导气细管（5）及连接导管（8）相通。
10.根据权利要求1～9任一所述双面水平加压密封的测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：通过涡轮蜗杆机构驱动装卡导座（10）相对于固定基础座（9）实现进给或退出，以完成装卡夹具（16）与装卡导座（10）对压差传感器（31）的双向对接压紧或卸载；进给时，将压差传感器（31）一端紧固在装卡夹具（16）中，与第二密封圈（29）形成密封空间后，另一端随着装卡导座（10）的移动，与第三密封圈（30）形成密封空间，再将涡轮蜗杆机构锁死，此时，通过进气系统向待测压差传感器（31）同步提供进气测试压力；卸载时，解锁涡轮蜗杆机构，通过涡轮蜗杆机构反向驱动装卡导座（10）退出，并使压差传感器（31）两端卸载，从而完成测试操作。
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