CN217211251U - 一种空气压力控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气压力控制装置，所述测试管路上安装有被测压力传感器，所述测试管路的一端连接有用于提供测试管路压力源的气缸，所述控制板接收测试管路压力信号，控制板控制气源和活塞在缸筒内的位置对气缸的压力值进行调整，使气缸对测试管路形成一个稳定的压力源，本实用新型在调压的过程中通过高精度压力传感器监控测试管路压力，将监测结果反馈至控制板，控制板控制电磁阀补气及控制活塞调整缸内气体容量，解决了电磁阀补气时对后级管路内压力冲击导致输出管路压力波动大问题，形成一个闭环控制，使管路中压力处于平衡状态，提高测试管路压力稳定度。

Description

一种空气压力控制装置

技术领域

本实用新型涉及压力传感器测试技术领域，具体涉及一种空气压力控制装置。

背景技术

压力传感器测试方案采用电气比例阀或调压阀控制测试管路内压力，测量过程中由于管路中的轻微泄露现有导致管路中压力整体逐渐降低，需降低到一定程度后才能开始补气，整个测量过程中标准器输出一直存在波动，会导致测量结果不准确。

并且，气压类传感器测试过程中由于需要频繁更换传感器，导致管路接口处密封件磨损，容易导致泄露量变化较大，目前大多采用电气比例阀进行控制，但电气比例阀存在灵敏度较低、响应速度较慢，导致测试管路中气体压力不稳定，进而导致标准器输出波动大，影响测试精度、作业效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气压力控制装置，采用高灵敏度标准传感器监控气源和测试管路内压力并反馈给控制单元，控制单元依据监控信息控制补气量，保持测试管路压力处于平衡状态，为测试管路提供优质稳定的压力环境。

本实用新型所解决的技术问题为：

本实用新型的目的在于解决压力传感器测试过程中依据传感器测试要求设定压力，自动调节测试管路内气体压力并根据管路泄露情况自动修正补气量，控制测试管路内压力处于平衡状态，为压力传感器测试提供精确、稳定的压力源。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种空气压力控制装置，包括控制板和测试管路，所述测试管路上安装有被测压力传感器，所述测试管路的一端连接有用于提供测试管路压力源的气缸；

所述控制板接收测试管路压力信号，控制板控制气源和活塞在缸筒内的位置对气缸的压力值进行调整，使气缸对测试管路形成一个稳定的压力源。

作为本实用新型进一步的方案：所述测试管路上设置有高精度压力传感器，所述高精度压力传感器用于向控制板传送压力信号。

作为本实用新型进一步的方案：所述气缸与测试管路连接一端的侧面上设置气路管道，气路管道远离气缸的一端连接有气源。

作为本实用新型进一步的方案：所述气路管道上设置有电磁阀，所述电磁阀接收控制板信号用于控制气路管道的通断。

作为本实用新型进一步的方案：所述活塞位于缸筒外部的一端连接有驱动部。

作为本实用新型进一步的方案：所述驱动部为步进电机。

作为本实用新型进一步的方案：步进电机接收控制板信号用于驱动活塞在气缸内的移动。

作为本实用新型进一步的方案：测试管路远离气缸的一端连接有放气阀。

本实用新型的有益效果：本实用新型在调压的过程中通过高精度压力传感器监控测试管路压力，将监测结果反馈至控制板，控制板控制电磁阀补气及控制活塞调整缸内气体容量，解决了电磁阀补气时对后级管路内压力冲击导致输出管路压力波动大问题，形成一个闭环控制，使管路中压力处于平衡状态，提高测试管路压力稳定度；

同时可内置气源，解决了单气缸方案由于管路泄露导致的不能长时间提供稳定压力的问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型原理图的结构示意图。

图中：1、控制板；2、驱动部；3、气缸；4、活塞；5、测试管路；6、高精度压力传感器；7、被测压力传感器；8、放气阀；9、电磁阀；10、气源。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2所示，本实用新型为一种空气压力控制装置，测试管路5的一端连接有用于提供测试管路5压力源的气缸3，测试管路5的另一端连接有放气阀8，测试管路5上安装有被测压力传感器7和高精度压力传感器6；

高精度压力传感器6用于监测测试管路5中的压力值生成压力信号，将压力信号传送至控制板1，控制板1控制气源10和活塞4在缸筒内的位置对气缸3的压力值进行调整，使气缸3对测试管路5形成一个稳定的压力源；

具体的，控制板1控制驱动部2(步进电机)动作，使步进电机驱动活塞4在气缸3内移动，对缸筒内的压力进行调整，从而实现气缸3对测试管路5中压力的调整；

进一步的，气缸3与测试管路5连接一端的侧面上设置气路管道，气路管道远离气缸3的一端连接有气源10，通过气路管道上的电磁阀9接收控制板1信号，通过电磁阀9控制气路管道的通断用于实现对气缸3内的压力进行补压。

其中，高精度压力传感器6的精度为±0.2kPa，用于监测气缸测试端口的输出压力；

气源10由空气压缩机、油雾过滤阀与排污阀组成，为后级装置气缸3提供干净的压力源；

电磁阀9采用高频电磁阀SX11-AG,响应时间小于1ms，整体响应速度快，快速有效的控制气路管道的补气量；

气缸3选用SMC公司的MBB80-XXX系列气缸，活塞4连接步进电机进行行程控制；

控制板1提供RS485/RS232通讯接口。

在一个的具体的实施方式中：

1)通过高精度压力传感器6检测气缸3输出端压力，依据气缸3内活塞4位置，依据气体压强与体积关系公式：PV＝NRT，P：压强、V：体积、N：气体的mol数、R：常量、T：温度；

上述公式中N、R、T为恒量，由此可计算出目标压力值对应活塞位置s1；设定输出压力P1，压力波动范围限制T，即:

R为气缸3的为半径；

2)步进电机移动活塞4至s1，同时监控输出端P2压力，根据

计算得出目标压力值对应活塞4的位置s2，并对活塞4位置进行微调，确保输出端压力稳定；

3)依据输出压力稳定状态时活塞4单位时间内位移量计算出管路泄露量,并依据泄露量进行补气处理；

4)依据活塞4位置计算出输出缸内体积小于总缸体的20％(可依据实际情况进行调整)打开气源10端电磁阀9进行补气；

5)电磁阀9补气时同步控制活塞4后退，增大输出缸体积用以消除电磁阀9补气时对输出缸内压力值的冲击波动，监控输出端压力P3，P3≈P1，进行PID计算；

6)依据活塞4位置(＞60％时)判定补气完成后关闭补气电磁阀9。

本装置采用闭环控制，对测试管路5压力进行实时监控，系统依据压力变化率进行计算，控制活塞4输出缸体积进而保证测试管路5压力稳定性。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种空气压力控制装置，包括控制板(1)和测试管路(5)，所述测试管路(5)上安装有被测压力传感器(7)，其特征在于，所述测试管路(5)的一端连接有用于提供测试管路(5)压力源的气缸(3)；

所述控制板(1)接收测试管路(5)压力信号，控制板(1)控制气源(10)和活塞(4)在缸筒内的位置对气缸(3)的压力值进行调整，使气缸(3)对测试管路(5)形成一个稳定的压力源。

2.根据权利要求1所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，所述测试管路(5)上设置有高精度压力传感器(6)，所述高精度压力传感器(6)用于向控制板(1)传送压力信号。

3.根据权利要求1所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，所述气缸(3)与测试管路(5)连接一端的侧面上设置气路管道，气路管道远离气缸(3)的一端连接有气源(10)。

4.根据权利要求3所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，所述气路管道上设置有电磁阀(9)，所述电磁阀(9)接收控制板(1)信号用于控制气路管道的通断。

5.根据权利要求1所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，所述活塞(4)位于缸筒外部的一端连接有驱动部(2)。

6.根据权利要求5所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，所述驱动部(2)为步进电机。

7.根据权利要求6所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，步进电机接收控制板(1)信号用于驱动活塞(4)在气缸(3)内的移动。

8.根据权利要求1所述的一种空气压力控制装置,其特征在于，测试管路(5)远离气缸(3)的一端连接有放气阀(8)。

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