CN201107154Y - 压力全自动校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力全自动校验装置。该装置主要包括计算机、工业摄像头、压力标准器、电信号测量装置、压力自动发生装置，工业摄像头通过图像采集卡与计算机相连，并由可调节的支架固定，使其对准被检器具，被检器具与压力标准器相连，压力自动发生装置给出一个标准量，被检器具对应产生一个压力变化，由计算机通过工业摄像头拍照并识别被检器具读数或由电信号测量装置测量出被检器具电信号变化值，从而自动完成数据处理。本实用新型的压力全自动校验装置结构简单、性能稳定，并具有精度高、速度快、功能强、操作简、检定结果更客观，整个检定过程全自动进行，方便普及。

Description

压力全自动校验装置

技术领域

本实用新型涉及一种压力全自动校验装置。

背景技术

一般压力器具包括数字式或指针式的压力表、压力变送器、压力传感器、压力控制器、数字压力计等，并广泛用于热力、化工等行业，因此，生产压力器具的企业或计量部门需要对这些压力器具的示值误差按照相关部门制定的规程进行性能检定。传统的检定方法是人工进行的，它存在工作量大、效率低、精度低、人为误差大、检定结果不客观等很多缺点。为此，某些单位研制出一些自动造压性质的自动检定装置，仍然存在人工读数、压力需要人工微调等缺点，检定过程大部分还需要人工操作，摆脱不了当前检定装置的各种缺陷。

实用新型内容

为了克服传统的人工检定方法带来的各种不足，本实用新型提供一种新型的压力全自动校验装置，该装置实现了一种性能稳定、自动读取被检压力器具的压力进行校验的全自动校验装置。

本实用新型解决以下技术问题所采用的技术方案是：压力全自动校验装置，包括压力标准器、压力自动发生装置、工业摄像头、计算机、电信号测量装置，工业摄像头通过图像采集卡与计算机相连，并由可调节的支架固定，使其对准被检器具，被检器具与压力标准器相连，压力自动发生装置给出一个标准量，被检器具对应产生一个压力变化，由计算机通过工业摄像头拍照并识别被检器具读数或由电信号测量装置测量出被检器具电信号变化值，从而自动完成数据处理。

本实用新型采用高清晰工业摄像头，优选高像素、速度快的专业摄像机，摄像机的像素越高、速度越快，能进一步提高压力全自动校验装置的精度和速度快，利用高速图像采集卡与计算机相连接，工业摄像头固定在一个可调节的支架上，通过调节支架左右、前后、上下位置来改变图像大小，工业摄像头对光线自动调节，并通过调焦圈，使图像达到最佳效果，由计算机通过工业摄像头拍照并识别被检器具读数或由电信号测量装置测量出被检器具电信号变化值，自动完成数据处理校对，使得检定过程全自动进行。

所述计算机是一般微机或笔记本计算机；所述图像采集卡是一种基于计算机PCI接口的能把模拟图像信号转换成数字图像的高速图像采集卡；所述压力标准器是采用压力传感器数字化后的一种压力标准器；所述电信号测量装置是采用模数转换技术，对模拟电信号进行采样，并输出数字信号值的一种装置；所述标准量是压力标准量；所述压力自动发生装置是由微处理器控制电路、电机驱动器、步进电机，双活塞缸和两只阀门组成，微处理器控制电路通过电机驱动器来驱动步进电机产生转动，带动双活塞缸内介质体积变化，使压力产生变化；所述被检器具包括数字式或指针式的压力表、压力变送器、压力传感器、压力控制器、数字压力计；所述识别被检器具读数是指被检器具图像经计算机获取后，经计算机处理运算，最终得出被检器具读数。

所述压力传感器数字化是指高精度压力传感器经放大、采样、线性修正等一系列处理后，以数字信号输出压力数值；所述电信号是电流、电压信号；所述双活塞缸是指大小两组活塞缸，先改变大活塞缸体积使压力到一定值后，关闭两者之间的阀门，然后再改变小活塞缸内体积，采用大小缸体增减压方式，直至所需压力；所述介质是无腐蚀性气体或液体，通常气体为空气，液体为蓖麻油或变压器油。所述改变活塞缸体积是指步进电机旋转运行，丝杆螺母经丝杆传动转为水平直线运动，螺母与缸体内活塞通过几根导杆直接相连，电机转动时推动活塞，并且活塞在不旋转的状态下前进或后退，从而压缩或扩大活塞缸内的体积。所述大小缸体增减压指大活塞缸活塞面积是小活塞缸活塞面积的X倍，相同作用力下，两活塞缸对应产生的压强比为X*X比1，所以，当大活塞缸产生N单位压强时，关闭两者之间的阀门，电机同样作用力下，小活塞缸能产生X*X*N单位的压强，从而达到增压目的。

本实用新型为了使压力标准器工作稳定、精度高，该标准器使用了新型传感器技术，采用最新电子技术，传感器经通电、耐压、温度等一系列老化后，经放大、24位模数采样转换、温度补偿及线性补偿后，以数字信号输出，整体精度可达万分之五。装置工作期间，为了使压力自动发生装置定位更稳定、准确，本装置采用了精密步进电机，经电机驱动器细分后，电机以微小的步距运行，定位准确。

本实用新型检定工作操作过程如下：

被检器具装上并固定好，并且被检器具工作面朝向摄像头，调整摄像头位置，使被检器具图像位于计算机检定软件所要求的范围之内，调整对焦圈和光圈，使成像达到检定理想效果。在计算机软件上点击“输入信息”，输入被检器具相关信息后并按确定，点击“开始检定”，计算机对装置主控电路发出检定命令，装置按照相应的规程自动运行。主控电路中微处理器控制电机造压到检定点后，计算机立即拍照并快速处理图像数据，读出被检器具的读数，然后跟实际压力变化进行对比和计算，从而自动完成相关数据处理，并显示和打印检定结果。

综上，本实用新型的有益效果是：结构简单、性能稳定，并具有精度高、速度快、功能强、操作简单，并且整个检定过程全自动进行，检定结果更客观。

附图说明

图1是本实用新型的组成框图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型的外部结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的压力全自动校验装置包括一台计算机、工业摄像头，计算机可以是任何微机或笔记本计算机，为了提高精度，本实施例实现方案采用了高清晰工业摄像头，它通过图像采集卡与计算机相连，并通过一个可调节的支架固定在装置工作面上方，它的上下、左右、前后三方向位置通过固定支架的调整装置进行调整，被检器具与压力标准器相连，主控电路通过电机驱动器控制步进电机运转，带动活塞缸升缩产生压力变化，标准压力装置实时把压力变化量经接口电路送至计算机。被检器具产生压力变化后计算机拍照并识别被检器具读数或电信号测量装置测量其变化的电量，从而自动完成数据处理。

如图2所示，为本实施例的内部结构，压力全自动校验装置的两台步进电机1、9通过连轴器与滚珠丝杆3、12相连，当电机转动时，滚珠丝杆随之转动，带动大活塞缸14、小活塞缸4中的活塞杆产生移动，改变活塞缸内的介质体积变化并产生压力变化，大活塞缸压力输出接口5分两路输出，一路经过第一阀门16与油杯6相连，另一路经第二阀门17与小活塞缸压力输出接口13相连，小活塞缸压力输出接口同时与三个压力输出口相连，即两个被检器具接口7、8和压力标准装置接口2。两个摄像头10、15安装在左右可移动的直线导轨11上。

加压过程：打开第一阀门和第二阀门，两电机同时后退，使两活塞缸充满介质，半闭第一阀门，驱动大活塞缸内活塞杆产生移动的步进电机转动，使大活塞缸内活塞前进，压缩内部介质增压，到达一定压力后，关闭第二阀门，驱动小活塞缸内活塞杆产生移动的步进电机转动，使小活塞缸内活塞前进，压缩内部介质增压，到达所最大所需压力。

减压过程：当到达最大所需压力时，驱动小活塞缸内活塞杆产生移动的步进电机反转，小活塞缸内活塞后退，使内部体积增大，压力下降，当小活塞缸后退到最大位置后，打第二开阀2，驱动大活塞缸内活塞杆产生移动的步进电机反转，大活塞缸内活塞后退，使内部体积增大，压力下降，当大活塞缸后退到最大位置后，打第一开阀，整个压力系统通大气，压力系统压力此时相对大气压为零，完成压力下降过程。

图3是本实施例的外部结构示意图：图3中，仪器摄像部分由左右调节装置34、36，上下调节装置26、27，前后调节装置25、28，摄像头10、15组成。装置主机由压力自动发生装置33、标准压力装置23、被检器具22、30、轻敲结构21、31和支脚7组成。

仪器正常工作时，被检器具安装到装置上方压力接口上，保持工作面指向摄像头，标准压力装置相应装在装置上方压力接口上。调节摄像头左右调节装置使得被检器具成像大小符合检定要求，调节镜头光圈和调焦圈可改变图像质量并达到最佳效果.四只支脚安装在仪器底座上，便于调整仪器水平状态。

本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域技术人员作出的各种变化或改型都属于本实用新型号的保护范围。

Claims (5)

1.压力全自动校验装置，包括压力标准器、压力自动发生装置，其特征是：所述压力全自动校验装置还包括工业摄像头、计算机、电信号测量装置，工业摄像头通过图像采集卡与计算机相连，并由可调节的支架固定，使其对准被检器具，被检器具与压力标准器相连，压力自动发生装置给出一个标准量，被检器具对应产生一个压力变化，由计算机通过工业摄像头拍照并识别被检器具读数或由电信号测量装置测量出被检器具电信号变化值，从而自动完成数据处理。

2.根据权利要求1所述的压力全自动校验装置，其特征是：所述计算机是一般微机或笔记本计算机；所述图像采集卡是一种基于计算机PCI接口的能把模拟图像信号转换成数字图像的高速图像采集卡；所述压力标准器是采用压力传感器数字化后的一种压力标准器；所述电信号测量装置是采用模数转换技术，对模拟电信号进行采样，并输出数字信号值的一种装置；所述标准量是压力标准量；所述压力自动发生装置是由微处理器控制电路、电机驱动器、步进电机，双活塞缸和两只阀门组成，微处理器控制电路通过电机驱动器来驱动步进电机产生转动，带动双活塞缸内介质体积变化，使压力产生变化；所述被检器具包括数字式或指针式的压力表、压力变送器、压力传感器、压力控制器、数字压力计；所述识别被检器具读数是指被检器具图像经计算机获取后，经计算机处理运算，最终得出被检器具读数。

3.根据权利要求2所述的压力全自动校验装置，其特征是：所述压力传感器数字化是指高精度压力传感器经放大、采样、线性修正等一系列处理后，以数字信号输出压力数值；所述电信号是电流、电压信号；所述介质是无腐蚀性气体或液体。

4.根据权利要求2或3所述的压力全自动校验装置，其特征是：压力全自动校验装置包括两台步进电机，两台步进电机分别通过连轴器与滚珠丝杆相连，步进电机转动时带动滚珠丝杆转动，并带动大、小两个活塞缸中活塞杆产生移动，改变活塞缸内的介质体积变化并产生压力变化，大活塞缸压力输出接口分两路输出，一路经过阀门与油杯相连，另一路经阀门与小活塞缸压力输出接口相连，小活塞缸压力输出接口同时与两个被检器具接口和一个压力标准装置接口相连。

5.根据权利要求4所述的压力全自动校验装置，其特征是：所述压力全自动校验装置包括两个工业摄像头，两个工业摄像头安装在左右可移动的直线导轨上。

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