CN215177528U - 一种活塞式压力计工作位置测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞式压力计工作位置测定装置，包括两台激光传感系统，两台激光传感系统均与微电脑主机信号连接；其中，两台激光传感系统，用于同时采集标准活塞压力计和被检活塞压力计的活塞工作位置信息，微电脑主机用于接收两台激光传感系统的传感器信号并进行分析输出活塞工作位置状态。本实用新型通过对标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置及状态进行采集，以及对采集数据进行分析显示，使检定员直观清楚的了解标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置状态，解决当前活塞工作位置测定困难，测定显示不直观以及测定不准确的问题，同时将两台激光传感系统数据实时进行分析，有效辨别两台活塞式压力计是否达到真正的微动态平衡。

Description

一种活塞式压力计工作位置测定装置

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表技术领域，特别是一种活塞式压力计工作位置测定装置。

背景技术

活塞式压力计是基于帕斯卡定律及流体静力学平衡原理产生的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器，主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用。依据国家计量检定系统表，国家计量院的活塞式压力计基准装置将压力量值向下传递给下一级的活塞压力标准中。在进行压力量值传递的过程中，活塞传递的主要是活塞的工作面积，在进行活塞工作面积的检定时，检定过程中标准活塞和被检活塞是否处在正常的工作位置，活塞的运动趋势状态直接影响着活塞压力计的平衡判定，极大的影响检定员的检定操作，关系着检定工作能否准确有效的进行。

目前我们常用的活塞工作位置指示装置主要是通过灯光照影的方式进行，其主要缺点在于：1、灯具在安装的过程中，需要保证灯光，活塞参考面以及投影在大致共线，在通过微调来选取较为清晰的投影，安装调整比较麻烦；2、灯光投影通过检定员目测，检定员目测的位置主观影响很大；3、为保证投影清晰，需要关闭部分照明，长时间观察活塞工作位置易产生视觉疲劳。当前国内外也有相关活塞工作位置的装置研制，有通过霍尔效应或者位移传感器来测定活塞工作位置，测量较粗糙，误差比较大，灵敏度不足。同时以上测量方式只是在被检活塞压力计上进行工作位置测定，标准活塞压力计主要通过主体活塞系统自带的指针式传感器进行工作位置测定，传统的测量方式无法进行有效的统一，也无法对测定位置进行量化表示，由于活塞式压力计存在固有的下降速率，检定员无法辨别是因为固有下降速率的影响还是因为砝码质量的偏差影响，从而造成检定员无法准确的进行检定工作。

本专利设计的活塞压力计工作位置测定装置，来改善当前活塞量值传递中存在问题。可以保证压力量值传递过程中检定工作的便利和准确可靠，保证检定员直观清楚的了解标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置状态，方便对活塞压力计的检定进行正确的操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种活塞式压力计工作位置测定装置，以解决上述技术背景中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种活塞式压力计工作位置测定装置，包括两台激光传感系统，两台所述激光传感系统均与微电脑主机信号连接；

其中，两台激光传感系统，用于同时采集标准活塞压力计和被检活塞压力计的活塞工作位置信息，微电脑主机用于接收两台激光传感系统的传感器信号，进行分析输出活塞工作位置状态。

上述技术方案中，每台激光传感系统均包含一底座、一主体支撑杆、一活动杆和一高精度激光传感器，每个主体支撑杆固定在与之相对应的底座上，且在每个主体支撑杆上活动连接有一个所述活动杆，每个所述活动杆上固定安装一个所述高精度激光传感器，每个所述高精度激光传感器均通过信号传输线或无线传输与微电脑主机信号连接；

每个所述高精度激光传感器用于检测与之相对应的标准活塞压力计或被检活塞压力计的活塞工作位置。

上述技术方案中，每个所述高精度激光传感器的发射端朝向正下方，且位于与之相对应的标准活塞压力计的标准活塞压力计砝码顶端面或被检活塞压力计的被检活塞压力计砝码顶端面的上方。

上述技术方案中，每个所述活动杆与主体支撑杆螺纹旋接。

上述技术方案中，每个所述主体支撑杆通过螺纹螺母固定在与之相对应的底座上。

上述技术方案中，还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与微电脑主机电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型取代原有的灯光投影观测法，通过两台高精度激光传感器对标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置及状态进行采集，采集数据通过微电脑主机对两台活塞压力计的工作位置区间和状态进行平衡条件的分析，在微电脑主机的液晶屏幕上进行实时显示两台活塞压力计的工作位置和运动趋势，能够使检定员直观清楚的了解标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置状态，方便对活塞压力计的检定进行正确的操作；解决了当前活塞工作位置测定困难，测定显示不直观以及测定不准确的问题，同时将两台激光传感系统数据实时进行分析，可以有效的辨别两台活塞式压力计是否达到真正的微动态平衡。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的应用示意图；

图中，100、激光传感系统；101、底座；102、主体支撑杆；103、活动杆；104、高精度激光传感器；200、微电脑主机；300、标准活塞式压力计和被检活塞式压力计的活塞主机；301、标准活塞压力计砝码顶端面；302、被检活塞压力计砝码顶端面；400、信号传输线；500、蜂鸣器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参阅图1和图2，一种活塞式压力计工作位置测定装置，包括两台激光传感系统100，两台所述激光传感系统100均与微电脑主机200(带显示功能)信号连接；

其中，两台激光传感系统100，用于同时采集标准活塞压力计和被检活塞压力计的活塞工作位置信息(即其中一台激光传感系统100采集标准活塞压力计的的活塞工作位置信息，另一台激光传感系统100采集被检活塞压力计的活塞工作位置信息，两台激光传感系统100同时工作)，微电脑主机200用于接收两台激光传感系统100的传感器信号，进行分析输出活塞工作位置状态。

参阅图1，每台激光传感系统100均包含一底座101、一主体支撑杆102、一活动杆103 和一高精度激光传感器104，每个主体支撑杆102固定在与之相对应的底座101上，且在每个主体支撑杆102上活动连接有一个所述活动杆103，每个所述活动杆103上固定安装一个所述高精度激光传感器104，例如：高精度激光传感器104选用松下电器电机中国有限公司的HL-G1系列激光传感器，每个所述高精度激光传感器104均通过信号传输线400或无线传输方式与微电脑主机200信号连接；

每个所述高精度激光传感器104用于检测与之相对应的标准活塞压力计或被检活塞压力计的活塞工作位置。

本实用新型中，每个所述高精度激光传感器104的发射端朝向正下方，且位于与之相对应的标准活塞压力计的标准活塞压力计砝码顶端面301或被检活塞压力计的被检活塞压力计砝码顶端面302的上方。

本实用新型中，每个所述活动杆103与主体支撑杆102螺纹旋接，活动杆103可以同与之相对应的主体支撑杆102呈上下移动和自由旋转；进一步的，在活动杆103靠近主体支撑杆102的端部还设有限位件(例如：螺栓)，限位件用于抵接主体支撑杆102，用于在设定好活动杆103位置后，限定活动杆103的移动。

每个所述主体支撑杆102通过螺纹螺母固定在与之相对应的底座101上。

本实用新型中，还包括蜂鸣器500，所述蜂鸣器500与微电脑主机200电连接。蜂鸣器 500用于对活塞的异常工作位置进行蜂鸣报警和提醒。

本实用新型取代原有的灯光投影观测法，通过两台高精度激光传感器对标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置及状态进行采集，采集数据通过微电脑主机对两台活塞压力计的工作位置区间和状态进行平衡条件的分析，在微电脑主机的液晶屏幕上进行实时显示两台活塞压力计的工作位置和运动趋势，同时加装蜂鸣器对活塞的异常工作位置进行蜂鸣报警和提醒，能够使检定员直观清楚的了解标准活塞压力计和被检活塞压力计的工作位置状态，方便对后续活塞压力计的检定(活塞工作面积的检定)进行正确的操作。

本实用新型的具体工作流程为：

1、对标准活塞式压力计和被检活塞式压力计分别增加相应检测点压力值的公斤圆盘砝码，参阅图2。

2、参阅图2，将两台成套的激光传感系统100调整至标准活塞式压力计和被检活塞式压力计的活塞主机300的适宜位置(标准活塞式压力计和被检活塞式压力计的活塞主机300为现有技术中的常规结构)，通过旋转活动杆103和移动底座101，将两台激光传感系统100工作面(即高精度激光传感器104发射端)分别对准标准活塞压力计砝码顶端面301和被检活塞压力计砝码顶端面302。

3、未进行加压操作之前，通过两台高精度激光传感器104分别读取标准活塞低位距离 LA1和被检活塞低位距离LB1并记录入微电脑主机200；然后同时对标准活塞式压力计和被检活塞式压力计，通过加压直至标准活塞式压力计和被检活塞式压力计的活塞被完全顶起至高位极限位置，此时通过两台高精度激光传感器104分别读取标准活塞高位距离LB1和被检活塞高位距离LB2。

4、通过调整活塞主机压力至相应圆盘砝码对应的工作压力值，两台激光传感系统的高精度激光传感器104分别实时采集距离数据信息LC1(标准活塞实时位置)和LC2(被检活塞实时位置)，距离数据信息LC1和LC2通过有线或者无线通讯传输至同一台微电脑主机200，微电脑主机200进行软件设定的平衡条件算法分析；

活塞平衡状态的平衡条件算法设计主要包括以下内容：软件平衡的判定需要接收数据同时满足条件1和2。1、验证是否满足数据LC1是否处于[LA1，LB1]区间且同时LC2是否处于 [LA2，LB2]区间；2、设置0.5秒/次的数据采样频率，在一个采样周期即0.5秒以内，LC1的距离变化量△LC1和LC2的距离变化量△LC2能否同时满足0≤△LC1＜标准活塞0.5秒下降允许值，0≤△LC2＜被检活塞0.5秒下降允许值。

5、微电脑主机200根据设置好的平衡条件算法进行验证分析，根据平衡条件算法的分析结果输出活塞的工作位置及运动趋势来判定活塞是否达到平衡条件，并在显示屏上实时输出活塞的工作位置状态，对加减微调小砝码操作进行提示，同时对于异常的工作位置状态进行报警和提醒；

其中，当数据LC1处于[LA1，LB1]区间且同时LC2处于[LA2，LB2]区间时，活塞的工作位置正常；当距离变化量△LC1和距离变化量△LC2能否同时满足0≤△LC1＜标准活塞0.5 秒下降允许值，0≤△LC2＜被检活塞0.5秒下降允许值时，活塞的运动趋势正常；

当活塞的工作位置和活塞的运动趋势同时处于正常状态时，判断此时标准器活塞压力计和被检活塞压力计的活塞达到平衡条件，可进行活塞工作面积的检定；并记录此时标准活塞式压力计和被检活塞式压力计加载砝码的质量，有效地保证了活塞工作面积的检定在正常的平衡条件下进行；

当活塞的工作位置和活塞的运动趋势任意一个处于非正常状态时，通过微电脑主机200 提示进行小砝码质量的增减调整，实时收集调整后两个高精度激光传感器104的采样数据，通过微电脑主机200提示标准器活塞压力计和被检活塞压力计达到平衡后，进行检定数据(即标准活塞式压力计和被检活塞式压力计加载砝码的质量)的记录。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种活塞式压力计工作位置测定装置，其特征在于，包括两台激光传感系统(100)，两台所述激光传感系统(100)均与微电脑主机(200)信号连接；

其中，所述的两台激光传感系统(100)，用于同时采集标准活塞压力计和被检活塞压力计的活塞工作位置信息，所述微电脑主机(200)用于接收两台激光传感系统(100)的传感器信号并进行分析输出活塞工作位置状态。

2.根据权利要求1所述的一种活塞式压力计工作位置测定装置，其特征在于，每台激光传感系统(100)均包含一底座(101)、一主体支撑杆(102)、一活动杆(103)和一高精度激光传感器(104)，每个主体支撑杆(102)固定在与之相对应的底座(101)上，且在每个主体支撑杆(102)上活动连接有一个所述活动杆(103)，每个所述活动杆(103)上固定安装一个所述高精度激光传感器(104)，每个所述高精度激光传感器(104)均通过信号传输线(400)或无线传输与微电脑主机(200)信号连接；

每个所述高精度激光传感器(104)用于检测与之相对应的标准活塞压力计或被检活塞压力计的活塞工作位置。

3.根据权利要求2所述的一种活塞式压力计工作位置测定装置，其特征在于，每个所述高精度激光传感器(104)的发射端朝向正下方，且位于与之相对应的标准活塞压力计的标准活塞压力计砝码顶端面(301)或被检活塞压力计的被检活塞压力计砝码顶端面(302)的上方。

4.根据权利要求2所述的一种活塞式压力计工作位置测定装置，其特征在于，每个所述活动杆(103)与主体支撑杆(102)螺纹旋接。

5.根据权利要求2所述的一种活塞式压力计工作位置测定装置，其特征在于，每个所述主体支撑杆(102)通过螺纹螺母固定在与之相对应的底座(101)上。

6.根据权利要求1所述的一种活塞式压力计工作位置测定装置，其特征在于，还包括蜂鸣器(500)，所述蜂鸣器(500)与微电脑主机(200)电连接。

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