CN201155999Y - 自动微压力发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动微压力发生器，用于对被测表进行检测，有多个压力接头，包括控制器、连接在其中一压力接头上的数字标准表、电机、压力调节容腔以及连接管路和数据/控制线，其中压力调节容腔由调节腔和外容腔组合形成的密封腔，调节腔设于外容腔内，并与外容腔有间隙，调节腔中设柱塞，压力调节容腔与压力接头连通；控制器与标准表和电机通过数据/控制线连接，电机与调节腔柱塞连接。本实用新型将标准表检测信息提供给控制器，根据压力检测信息，控制器产生反馈控制信号，通过压力调节容腔实时自动精确调节气体压力，还能自动消除微压力随机波动的影响，不仅能在正压力状态，还可在负压力状态下，实现压力仪表的自动化检测。

Description

自动微压力发生器

技术领域

本实用新型涉及压力仪表的计量检测领域，具体涉及一种能对微压力进行自动调节的自动微压力发生器。

背景技术

在压力仪表的计量检测中，对于微小压力范围的仪表检测，需要对仪表产生一适合的微小压力，并对该微压力进行更加精细的调节，从而实现压力仪表的计量检测。对此，通常采用微压力发生器来实现。

常规的微压力发生器普遍采用螺旋调节机构，通过调节机构的进动，改变密封腔内的气体体积，实现气体压力调节。如在圆柱形密封体中，可由调节机构的运动，带动柱塞直线位移，或拉伸波纹管元件产生弹性变形，都能够压缩或舒张密封腔内的气体，从而产生和调节气体微压力。然而，由于产生和调节的压力物理量值特别微小，目前的微压力发生器，受某些不确定因素(如温度)的影响较大，存在着微小压力的随机波动或起伏现象，使微压力仪表的计量检测难于进行。

多年来，人们致力于微压力发生器的改进，例如，有一种微压力发生器，采用大尺寸截面积的波纹管作为压力调节腔，增加气体体积容量，试图减少微小压力的波动，但仍未有根本改观，压力波动影响仍然存在。

本发明人先前曾提交了“自平衡式微压力发生器”的实用新型(专利申请号为200720170284.4)，该实用新型，在通常微压力发生器基础上，增设了一个液位微差压自平衡式机构，消除了气体压力的随机波动或起伏影响。但在使用时，仍需手动调节自平衡式机构，正、负压力换向测量时，仍需手动换接压力连接管，手动操作略显麻烦。

归纳起来，目前的微压力发生器：

1、对于自平衡式微压力发生器，由“液位微差压自平衡”的作用，可消除气体压力波动的影响，但仅适用于手动压力测量。

2、对于大体积容量压力调节腔的微压力发生器，尽管所受到的压力波动影响较小，但压力波动影响仍然存在，主要是由于采用手动调节方式，不能对压力的波动实施随动调节。因此，若采用自动调节方法，对压力波动实施实时调节，有可能消除压力波动的影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种自动微压力发生器，其用于仪表的计量检测时，不仅能自动产生和调节微压力，还能免受检测系统中存在的微小气体压力随机波动或起伏影响。

为达上述目的，本实用新型具体的内容为：

一种自动微压力发生器，用于对被测表进行检测，有多个压力接头，包括一控制器、一连接在其中一压力接头上的数字标准表、一电机、一压力调节容腔以及连接管路和数据/控制线，其中压力调节容腔由一调节腔和一外容腔组合形成的密封腔，调节腔设于外容腔内，并与外容腔有间隙，调节腔中设柱塞，压力调节容腔与压力接头连通；控制器与标准表和电机通过数据/控制线连接，电机与调节腔柱塞连接。

所述的电机包含有电机本体、支撑套、轴套、电机轴、螺钉和固定螺钉；所述电机本体由螺钉固定在支撑套侧端，电机轴从电机本体伸出，经由轴套，一同穿设于支撑套中，支撑套底部由固定螺钉与机箱固定连接。

其特征在于，所述支撑套另一侧端设有密封台阶。

所述外容腔用绝缘材料制成，支撑套用绝缘材料制成。

其中设一压力连通回路，含有一气容，其中气容用绝缘材料制成，其两端各设一连通口，其中一个连通口通过导气管与标准低压端接头连通，另一连通口通过导气管与被检低压端接头连通。

其中另设一与大气连通的电磁阀，其与控制器数据/控制线连接，并与设于压力调节容腔侧端的一出气口连通。

其中另设一与大气连通的电磁阀，其与控制器数据/控制线连接，并与压力调节容腔的一出气口连通。

所述压力调节容腔端部设一堵头，堵头与外容腔连接并密封，堵头上开设多个出气口，该出气口与压力接头通过管路连通。

所述压力调节容腔端部设一堵头，堵头与外端腔连接并密封，堵头上开设多个出气口，其中一出气口通过管路与电磁阀连通，其余出气口与压力接头通过管路连通。

本实用新型包括一箱体，压力接头设于箱体上，所述标准表通过底座与箱体连接，控制器、电机、压力调节容腔、压力连通回路及电磁阀设于箱体内。

本实用新型的压力调节容腔采用双腔结构，将一压力调节腔，置于另一容量足够大的外容腔中，而与外容腔外围的大气和环境状态隔离。还采用自动反馈控制，由一个标准数字压力仪表，监测微小压力的随机波动或起伏，再由一个控制器接收仪表提供的数字压力信息，实时反馈控制电机转动，驱动柱塞位移，跟踪调节微小压力的随机波动或起伏。由此减少微小压力波动的影响，使检测系统中的压力保持准确和稳定。

在接口处设有一个电磁阀，在控制器的控制下，电磁阀开通时，便于压力调节通路与大气连通，便于柱塞在零压力下复位。

还设有一个压力连通回路，使标准表的低压端(或大气端)与被测表的低压端(或大气端)保持压力连通。

附图说明

图1：为本实用新型的剖面图，其中柱塞位于压力调节腔后段。

图2：为本实用新型另一剖面图，其中柱塞位于压力调节腔前段。

具体实施方式

以下就本实用新型自动微压力发生器的结构组成及所能产生的功效，配合附图详细说明如下：

首先请参阅图1和图2，本实用新型的自动微压力发生器，包括一标准表1和一机箱2，该机箱2上设有多个压力接头，其中包括标准高压端接头11、标准低压端接头12、被检低压端接头13和被检高压端接头14，用于外接压力仪表。

标准表1上设有一个高压端口111和一个低压端口112，该低压端口112与标准低压端接头12连通，高压端口111与标准高压端接头11连通；另外，被测表(因品种形式多样，本图中未绘出被测表)，包含有压力输入端口，该端口与被检高压端接头14连通，某些被测表还设有低压端口，该端口与被检低压端接头13相连通。本实用新型中所用标准表1为数字压力校验仪或数字精密压力表。

所述机箱2内包括一控制器21、电机22、压力调节容腔23、压力连通回路24、电磁阀25、用于连通的导气管26和数据/控制线27。

其中所述一压力连通回路24为一气容，其两端各设一连通口，其中一个连通口通过导气管26与标准低压端接头12连通，另一连通口通过导气管26与被检低压端接头13连通，该压力连通回路24使标准表的低压端(或大气端)与被测表的低压端(或大气端)保持压力连通。

其中所述的电机22包含有电机本体221、支撑套222、轴套、电机轴224、螺钉225和固定螺钉226。所述电机本体221由螺钉225固定在支撑套222侧端，电机轴224从电机本体221伸出，经由轴套，一同穿设于支撑套222中，支撑套222底部由固定螺钉226与机箱2固定连接，从而将电机22与机箱2固定。支撑套222用绝缘材料制作；并且在支撑套222另一侧端设有密封台阶2221。

其中所述压力调节容腔23包括有一外容腔231、一调节腔232、一柱塞233和多个出气口234。上述的支撑套222侧端密封台阶2221的外缘与外容腔231前端内壁通过螺纹连接并采用密封圈密封，外容腔231用绝缘材料制作；上述的支撑套222侧端密封台阶2221的内缘与调节腔232前端外壁通过螺纹连接并采用密封圈密封；柱塞233与电机轴224连接，并受其驱动在调节腔232中往复运动，在柱塞233上与调节腔231接触的部位采用密封圈235密封；在压力调节容腔23端部设有多个出气口234，其由导气管26分别与标准高压端接头11、被检高压端接头14相连通；其中电磁阀25进口经导气管26与出气口234的一孔相连通，电磁阀25出口与大气相连通，电磁阀25开启时，进口与出口相连通。压力调节容腔23的端部也可为一个封闭堵头，其上设有多个出气口234，封闭堵头与外容腔231螺纹连接并密封。

其中所述控制器21由ARM嵌入式单片机211、总线标准接口212、电机控制电路213构成，控制器21通过各自接口电路分别与标准表1、电机22和电磁阀25通过数据/控制线27电相连。由总线标准接口212，单片机211接收标准表1的数字压力检测信息，将控制信息传输给电机控制电路213，驱动电机22的电机轴224往复运动，实施压力调节控制，并由数据/控制线27开启/关闭电磁阀25，实施接通/截止大气和柱塞233零压力复位的控制。电机22可以为步进电机，本方案采用了直线步进电机。这里，ARM嵌入式单片机211为商购产品，电机控制电路213可为商购产品，也可为自制电路。

本实用新型自动微压力发生器工作时，通过标准高压端接头11和被检高压端接头14分别接入标准表1的和被测表，使之与出气口234、压力调节容腔23的压力相连通。当被测表设有低压端口时，该端口与被检低压端接头13连通，经由压力连通回路24的导气管26、标准低压端接头12，使之与标准表1的低压端口相连通；当被测表未设有低压端口时，则与标准表1的低压端不保持压力连通(此时为大气连通)。

首先通过控制器21控制，开启电磁阀25，接通大气，将柱塞233复位(参见图1)，将检测系统接通大气，然后关闭电磁阀25；通过电机22控制柱塞233往复移动，在压力调节容腔23中产生气体压力，由出气口234、标准高压端接头11和被检高压端接头14将气体压力分别施加到标准表1和被测表中；标准表1实时检测压力后，显示压力数值，并将数字检测信息传输给控制器21；控制器21将检测压力信息与设定压力信息作比较，当压力信息存在差异时，控制器21将这种压力差值转化成调节压力的电机步进值，由电机控制电路213控制进电机22，再由电机22带动柱塞233往复运动，不断调整压力调节容腔23内的气体压力，直到产生的气体微压力达到设定压力为止；一旦出现微小压力波动时，还将重复上述压力调节过程，使标准表1显示的数值达到稳定。

由此，采用本实用新型不仅能自动调节气体压力，还能实时自动调节微压力波动，消除压力波动的影响，并能构成自动检测系统，从而实现压力仪表的自动化检测。

本实用新型形成的微压力自动计量检测系统，能提供准确而又稳定的检测压力，又不受到微小气体压力的随机波动或起伏现象的影响，不仅能在正压力范围，还可在负压力(真空)范围下，用于微压力仪表及真空仪表的计量、校准和检测。

本实用新型虽由前述实施例来描述，但仍可变化其形态与细节，在不脱离本实用新型的精神下制作。前述为本实用新型最合理的使用方法，仅为本实用新型可以具体实施的方式之一，但并不以此为限。

Claims (10)

1、一种自动微压力发生器，用于对被测表进行检测，有多个压力接头，其特征在于，包括一控制器、一连接在其中一压力接头上的数字标准表、一电机、一压力调节容腔以及连接管路和数据/控制线，其中压力调节容腔由一调节腔和一外容腔组合形成的密封腔，调节腔设于外容腔内，并与外容腔有间隙，调节腔中设柱塞，压力调节容腔与压力接头连通；控制器与标准表和电机通过数据/控制线连接，电机与调节腔柱塞连接。

2、如权利要求1所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，所述的电机包含有电机本体、支撑套、轴套、电机轴、螺钉和固定螺钉；所述电机本体由螺钉固定在支撑套侧端，电机轴从电机本体伸出，经由轴套，一同穿设于支撑套中，支撑套底部由固定螺钉与机箱固定连接。

3、如权利要求2所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，所述支撑套另一侧端设有密封台阶。

4、如权利要求1所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，外容腔用绝缘材料制成，支撑套用绝缘材料制成。

5、如权利要求1至4任一所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，其中设一压力连通回路，含有一气容，其两端各设一连通口，其中一个连通口通过导气管与标准低压端接头连通，另一连通口通过导气管与被检低压端接头连通。

6、如权利要求1至4任一所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，另设一与大气连通的电磁阀，其与控制器数据/控制线连接，并与设于压力调节容腔侧端的一出气口连通。

7、如权利要求5所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，另设一与大气连通的电磁阀，其与控制器数据/控制线连接，并与压力调节容腔的一出气口连通。

8、如权利要求1至4任一所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，压力调节容腔端部设一堵头，堵头与外容腔连接并密封，堵头上开设多个出气口，该出气口与压力接头通过管路连通。

9、如权利要求6所述的一种自动微压力发生器，其特征在于，压力调节容腔端部设一堵头，堵头与外端腔连接并密封，堵头上开设多个出气口，其中一出气口通过管路与电磁阀连通，其余出气口与压力接头通过管路连通。

10、如权利要求9所述的自动微压力发生器，其特征在于，包括一箱体，压力接头设于箱体上，所述标准表通过压力接头与箱体连接，控制器、电机、压力调节容腔、压力连通回路及电磁阀设于箱体内。

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