CN209541993U - 一种气体压力传感器校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体压力传感器校准装置，包括依次连通的气压源组件、阀控器及测试器，测试器包括腔体、设于腔体内且与腔体侧壁配合的活塞、设于腔体一端的进气部及设于腔体另一端的传感器安装部，校准时，参考传感器与待校正传感器分别安装在传感器安装部进行气体压力测试。该气体压力传感器校准装置，其通过简单的部件组合而成，利用气缸及相应设置的溢流阀构造成压力可以增大及减小的动态环境，以模拟车门在受到碰撞后，车门内部产生动态变化的压力环境，以校准并标定碰撞试验中使用的气体压力传感器，所模拟的气压环境与碰撞过程相似度高，且为动态过程，故用于校准后的气体压力传感器的灵敏度较高，校准过程较为可靠。

Description

一种气体压力传感器校准装置

技术领域

本实用新型涉及传感器校准领域，特别涉及一种气体压力传感器校准装置。

背景技术

在汽车侧面碰撞试验中，需要在车门内部安装一种气体压力传感器，用于测量在碰撞期间车门内部气体压力变化情况。在试验中，这种传感器的外壳容易被挤压变形。按照该传感器的使用要求，一旦传感器外壳受到挤压变形，则该传感器需要进行校准才能再次使用，否则不能保证信号准确性。

现在市场上还没有专门针对此类汽车碰撞试验中使用的数字传感器的校准装置。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种气体压力传感器校准装置，可实现准确校准气体压力传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案：

一种气体压力传感器校准装置，其包括依次连通的气压源组件、阀控器及测试器，所述测试器包括腔体、设于所述腔体内且与腔体侧壁配合的活塞、设于所述腔体一端的进气部及设于所述腔体另一端的传感器安装部，校准时，参考传感器与待校正传感器分别安装在所述传感器安装部进行气体压力测试。

在一些实施例中，气体压力传感器校准装置还包括数据采集器，所述数据采集器与所述传感器安装部连接，同时采集所述参考传感器及待校正传感器测得的气体压力值。

在一些实施例中，所述测试器还包括设于所述腔体侧壁的溢流阀。

在一些实施例中，所述溢流阀为两个，且两个溢流阀对称设于所述腔体侧壁。

在一些实施例中，所述腔体还包括设于腔体侧壁上的限位件，所述限位件与所述活塞活动配接。

在一些实施例中，所述测试器还包括设于所述腔体另一端的端板，所述传感器安装部位于所述端板上，所述端板与所述腔体可开合连接，测试时，所述端板、活塞及腔体侧壁形成密封空间。

在一些实施例中，所述气压源组件包括依次连通的空气压缩机、储气罐。

在一些实施例中，所述气体压力传感器校准装置还包括连接于所述空气压缩机与所述储气罐之间的第一气管、连接于所述储气罐与所述阀控器之间的第二气管、连接于所述阀控器与所述测试器之间的第三气管。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型保护一种气体压力传感器校准装置，其通过简单的部件组合而成，利用气缸及相应设置的溢流阀构造成压力可以增大及减小的动态环境，以模拟车门在受到碰撞后，车门内部产生动态变化的压力环境，以校准并标定碰撞试验中使用的气体压力传感器，所模拟的气压环境与碰撞过程相似度高，且为动态过程，故用于校准后的气体压力传感器的灵敏度较高，校准过程较为可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种气体压力传感器校准装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种气体压力传感器校准装置的另一结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的测试器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“X轴”“Y轴”“Z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面参考附图1～3来详细描述本实施例所保护的一种气体压力传感器校准装置的具体结构，该气体压力传感器校准装置用于模拟汽车侧面碰撞中车门内空气压力的变化，产生校准传感器的压力环境。

本实施例提供一种气体压力传感器校准装置100，其包括依次连通的气压源组件1、阀控器2及测试器3，还包括与测试器3通信连接的数据采集器4。其中，气压源组件1包括依次连通的空气压缩机5及储气罐6。储气罐6通过存储空气压缩机5提供的气源，获取测试所需的高压压缩空气，在阀控器2的控制下，通入测试器3，模拟车门在受到碰撞后汽车内部空气压力的变化情况。

本领域技术人员应该理解，本实施例中，空气压缩机5用于将空气压缩并输送到储气罐6内。储气罐6用于存储高压强的压缩空气，以获得较高气压源。阀控器2连接于储气罐6与测试器3之间，控制打开后，储气罐6内的高压空气进入测试器3。

具体地，测试器3为气缸结构，包括腔体31、设于腔体31内且与腔体侧壁 32配合的活塞33、设于腔体31一端的进气部34、设于腔体31另一端的传感器安装部35以及设于腔体侧壁32的溢流阀36。数据采集器4与传感器安装部35 连接，校准时，参考传感器8与待校正传感器9分别安装在传感器安装部35，进行气体压力测试，数据采集器4同时采集参考传感器8及待校正传感器9测得的气体压力值。

气缸结构的测试器3用于模拟车门具有一定密封性的空间，活塞33将腔体分隔成体积比可变的第一腔室及第二腔室，阀控器2传送的高压气体从位于进气部34处的输入口7进入第一腔室后，对活塞33产生的压力使其在腔体31内移动，进而压缩第二腔室，使第二腔室内空气压力长生变化，气压呈逐渐增大趋势。溢流阀36的设置，用于模拟车门被挤压变形后产生的泄气孔，使得第二腔室内气压在升高之后降低，从而使测试器3形成一个动态的空气压力变化环境。

作为一种优选，本实施例中溢流阀36为两个，且两个溢流阀36对称设于腔体侧壁32上，以提高泄压速度。

作为一种优选，腔体31还包括设于腔体侧壁32上的限位件37，限位件37 与活塞33活动配接。限位件37设于腔体31内靠近传感器安装部35的一端，以防止活塞撞击到参考传感器8或待校正传感器9。

作为一种优选，测试器3还包括设于腔体31另一端的端板38，传感器安装部35位于端板38上，端板38与腔体31可开合连接。在测试器3一端设置可开合的端板38，便于安装或取下参考传感器8与待校正传感器9。端板38闭合时，端板38、活塞33及腔体侧壁32形成密封空间，便于快速升压。

气体压力传感器校准装置100还包括连接于空气压缩机5与储气罐6之间的第一气管11、连接于储气罐6与阀控器2之间的第二气管12、连接于阀控器 2与测试器3之间的第三气管13。

本实施例中，气体压力传感器校准装置100为水平放置，为了保持稳定型，呈柱体结构的储气罐6及测试器均设有若干支腿10加以支撑。

在测试时，打开端板38，将活塞33置于与端板38相对的一端，将参考传感,8与待校准传感器9固定在端板38上，将端板38合上，形成密封的第二腔室。然后，打开空气压缩机5对储气罐6进行充气，同时设置数据采集器4状态至采集就绪状态。当储气罐6内气压达到一定数值后停止充气，并触发数据采集器4开始采集数据。操作阀控器2使得储气罐6的气体可以进入测试器3 内，活塞33受压移动，使第二腔室内气压增大，模拟汽车侧面碰撞时，车门因受到挤压而内部压力不断增大。当压力增大至气压阈值上限，关闭阀控器2，空气从溢流阀36中泻出，模拟车门变形破损后，车门泄气，内部压力减小的情形。如此，测试器3内形成一个气压由增大到减小的动态过程，模拟车门在受到碰撞后内部空气压力的变化环境。最后将获得的数据进行整理，计算线性度与灵敏度，判定传感器是否可再用。

在此过程中，通过参考传感器8与待校正传感器9，测量各状态下的压力值，并以电压的形式输出至数据采集器4。

本领域技术人员应该了解，传感器输出的电压值与实际物理量的比值称为传感器的灵敏度。传感器的校准就是为了获取合格的灵敏度，校准时会采集多个样本点，然后计算这些样本点的线性度，并计算出该传感器的灵敏度，然后计算出的灵敏度与上一次校准的灵敏度作对比，因此，在校准待校准传感器9 时，需要记录每一次的灵敏度数值，便于纵向对比。

本实施例中涉及的参考传感器8，为一个在更高等级校准试验室校准过的传感器，在校准时，默认参考传感器8输出的物理值为实际物理值。将参考传感器8与待校准传感器9放在同一气体环境中，然后改变该气体环境中的气压，并同时采集参考传感器8输出的物理值与待校准传感器9输出的电压值。然后在待校准传感器9的幅值范围内选取若干样本点，计算这些样本点的线性度，如果线性度大于等于1.5％则认为传感器不可用；如果线性度小于1.5％，则用最小二乘法计算出一个值，将这个值与上一次校准的灵敏度进行对比，两者之间的差值如果在2％以内则合格，则判定该传感器仍可使用，并使用新的灵敏度。

本实施例中的气体压力传感器校准装置，其通过简单的部件组合而成，利用气缸及相应设置的溢流阀构造成压力可以增大及减小的动态环境，以模拟车门在受到碰撞后，车门内部产生动态变化的压力环境，以校准并标定碰撞试验中使用的气体压力传感器，所模拟的气压环境与碰撞过程相似度高，且为动态过程，故用于校准后的气体压力传感器的灵敏度较高，校准过程较为可靠。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：其包括依次连通的气压源组件、阀控器及测试器，所述测试器包括腔体、设于所述腔体内且与腔体侧壁配合的活塞、设于所述腔体一端的进气部及设于所述腔体另一端的传感器安装部，校准时，参考传感器与待校正传感器分别安装在所述传感器安装部进行气体压力测试。

2.根据权利要求1所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：其还包括数据采集器，所述数据采集器与所述传感器安装部连接，同时采集所述参考传感器及待校正传感器测得的气体压力值。

3.根据权利要求1所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：所述测试器还包括设于所述腔体侧壁的溢流阀。

4.根据权利要求3所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：所述溢流阀为两个，且两个溢流阀对称设于所述腔体侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：所述腔体还包括设于腔体侧壁上的限位件，所述限位件与所述活塞活动配接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：所述测试器还包括设于所述腔体另一端的端板，所述传感器安装部位于所述端板上，所述端板与所述腔体可开合连接，测试时，所述端板、活塞及腔体侧壁形成密封空间。

7.根据权利要求1所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：所述气压源组件包括依次连通的空气压缩机、储气罐。

8.根据权利要求7所述的一种气体压力传感器校准装置，其特征在于：其还包括连接于所述空气压缩机与所述储气罐之间的第一气管、连接于所述储气罐与所述阀控器之间的第二气管、连接于所述阀控器与所述测试器之间的第三气管。