CN218585204U - 一种压力自动标定和测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种压力自动标定和测量装置组件包括：气泵(气源)、稳压阀、压力标定和测量装置、触摸显示屏、被标定压力控制器、被测量压力控制器、气阻，能实现电子压力控制器的快速标定和压力测量，并通过触摸显示屏来实现整个工作流程中的人机交互、数据监视、工作状态监视等，大大提高了工作效率。本实用新型有标定和测量两种工作模式，可以实现压力的多点可编程自动快速标定，触摸显示屏显示标定过程中的状态和数据，也可以对压力控制器输出的压力进行测量，验证压力输出是否准确，验证结果显示在触摸显示屏上。

Description

一种压力自动标定和测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种压力自动标定和测量装置。

背景技术

很多场合需要使用电子压力控制器对气体压力或流量进行精确控制，电子压力控制器具有响应速度快、控制精度高，带标准通信协议等优点，广泛使用于各种科学、医疗、工业等仪器仪表中。问题在于每只电子压力控制器中的压力传感器、采集电路等特性参数都不尽相同，使用前必须要对电子压力控制器进行多点压力标定并存储压力数据，常用做法是将电子压力控制器进气口关闭，出气口接标准压力源，借助外部装置手动生成不同等级的压力源，不同压力源下分别通过通信指令让电子压力控制器采集标准压力数据，并将采集数据保存在FRAM中，需要重复操作，浪费时间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有电子压力控制器进行压力标定所存在的上述不足之处而提供一种压力自动标定和测量装置，其通过特殊的结构设计和控制流程的简化，实现电子压力控制器的自动标定流程，大大提高了工作效率，同时兼顾了对电子压力控制器的测量验证功能。

为了实现上述发明目的，本实用新型的一种压力自动标定和测量装置，包括：被标定电子压力控制器，其特征在于，还包括稳压阀、气泵、压力标定和测量装置、触摸显示屏和气阻；

在对被标定电子压力控制器进行压力标定时：所述气泵通过管路依次与所述稳压阀、压力标定和测量装置和所述被标定电子压力控制器的进气口连接，所述气泵给压力标定和测量装置提供气源，所述稳压阀起稳定管路压力的作用，所述压力标定和测量装置与触摸控制屏进行交互通讯连接，所述被标定电子压力控制器的出气口通过管路与所述气阻连接；

在对被标定电子压力控制器进行压力测量时：所述气泵通过管路依次与所述稳压阀和所述被测量的电子压力控制器的进气口连接，所述气泵给被测量的电子压力控制器提供气源，所述稳压阀起稳定管路压力的作用，所述压力标定和测量装置的进气口与所述被标定电子压力控制器的出气口通过管路连接，所述压力标定和测量装置的出气口通过管路与所述气阻连接；所述压力标定和测量装置与触摸控制屏进行交互通讯连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述气泵的最大压力必须大于电子压力控制器的最大设定压力。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述压力标定和测量装置与触摸显示屏之间采用标准的RS232通信。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述触摸显示屏采用工业电阻串口屏，兼顾交互和显示功能。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述压力标定和测量装置与被标定压力控制器之间采用主从RS485通信，所述压力标定和测量装置与被测量压力控制器之间采用主从RS485通信。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述压力标定和测量装置与被标定压力控制器之间的电路接口、所述压力标定和测量装置与被测量压力控制器之间的电路接口、所述压力标定和测量装置与触摸显示屏之间的电路接口均采用快速端子排连接方式，操作方便。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述稳压阀、压力标定和测量装置、被标定电子压力控制器、气阻、被测量压力控制器之间的管路采用快速接头连接方式，拆装方便。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述压力标定和测量装置包括微型比例阀、压力传感器、MCU模块、电流采样电路、阀驱动电路、电源变换电路、通信接口电路；所述微型比例阀中的气路一端连接进气口，另一端连接出气口，在标定模式下，进气口与所述稳压阀的出气口连接，出气口与所述被标定电子压力控制器的进气口连接；在测量模式下，进气口与所述被测量电子压力控制器的出气口连接，出气口与所述气阻连接；所述压力传感器与所述微型比例阀信号连接，用以采集所述微型比例阀的出气压力；所述电流采样电路与所述微型比例阀信号连接，用以采集所述微型比例阀的电流信号，所述阀驱动电路通过所述电流采样电路驱动微型比例阀工作；所述MCU模块与所述通信接口电路、阀驱动电路、压力传感器，电流采样电路通讯连接，用以收集所述压力传感器所采集的压力信号和电流采样电路所采集的电流信号，通过对所采集的压力信号和电流信号处理后，反馈至所述阀驱动电路，进而控制所述微型比例阀的工作状态；所述MCU模块通过所述通信接口电路与所述触摸显示屏和所述被标定电子压力控制器或者所述被测量电子压力控制器通信，输出压力数据，其中所述通信接口电路通过RS232接口电路与被标定电子压力控制器或者被测量电子压力控制器通信，输出压力数据，通信接口电路通过RS485接口电路与触摸显示屏通信连接；电源变换电路外接DC24V电源并给压力传感器、MCU模块、电流采样电路、阀驱动电路、通信接口电路供电。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述压力标定和测量装置具有两种工作模式，分别为标定模式和测量模式；

在压力标定模式下，被标定电子压力控制器的阀门开度打到最大，控制所述压力标定和测量装置的阀门开度大小，生成不同的标准压力源，在不同标准压力源下，所述压力标定和测量装置通过通信指令将采集到的压力数据分别写入到被标定压力控制器的FRAM中，每个标准压力源下操作一次；在压力标定模式下，通过触摸显示屏设定压力的分段段数和分段点数值，并启动标定，显示整个标定流程的状态和数据，最后给出标定结束提示，实现自动标定流程；

在压力测量模式下，控制所述压力标定和测量装置的阀门开度打到最大，控制被测量电子压力控制器的阀门开度，所述压力标定和测量装置通过通信指令设定被测量压力控制器的压力范围内的几点压力，对应压力工况下，压力标定和测量装置采集压力数据，再通过通信指令的设定值做比较，以验证被测量压力控制器生成压力的准确性；在压力测量模式下，通过触摸显示屏设定需要验证的压力点，并启动测量验证，显示整个测量验证过程的状态和数据，最后给出测量结束提示，实现自动测量并验证的过程。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的压力自动标定和测量装置，利用电子控制技术，触摸屏人机交互技术，自动化技术实现对电子压力控制的快速标定和快速测量验证，简化工作流程，大大提高了生产效率，节省了时间成本。

本实用新型具有以下优点：

1.该装置能快速生成不同压力源，同时发送通信指令将数据写入被标定的电子压力控制器，自动循环操作替代手工操作，节省人工和时间成本。

2.该装置能快速测量和验证电子压力控制输出压力的准确性，用于验证电子压力控制器存储的压力标定数据是否有长时间漂移。

3.人机交互触摸屏技术的使用，设置压力，显示压力，过程监控等交互信息丰富，具有可视化、智能化的特征。

4.电路接口、气管线连接都采用快速连接技术，能实现装置测试的快速连接，结构简单，测试方便。

5.标准化的RS232/RS485通信接口和协议，能够快速接入其它的兼容的装置和软件。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种压力自动标定和测量装置在压力标定模式下的连接示意图。

图2是本实用新型提供的一种压力自动标定和测量装置在压力测量模式下的连接示意图。

图3为本实用新型的压力标定和测量装置的原理示意图。

具体实施方式

以下根据图1，具体说明本实用新型的较佳实施例。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种压力自动标定和测量装置，包含：气泵(气源)11、稳压阀22、压力标定和测量装置33、触摸显示屏44、被标定电子压力控制器55、气阻66、被测量电子压力控制器77。

气泵(气源)11给压力标定和测量装置33、被测量电子压力控制器77提供气源，稳压阀22起稳定管路压力的作用。

压力标定和测量装置33与触摸显示屏(44)之间采用RS232通信。

压力标定和测量装置33与被标定电子压力控制器55、被测量电子压力控制器77之间采用RS485通信，电路接口采用快速插拔端子排方式。

稳压阀22、压力标定和测量装置33、被标定电子压力控制器55、气阻66、被测量压力控制器77之间的气管线采用快速接头连接方式。

参见图3，压力标定和测量装置33包括微型比例阀33a、压力传感器33b、MCU模块33c、电流采样电路33d、阀驱动电路33e、电源变换电路33f、通信接口电路33g，微型比例阀33a中的气路一端连接进气口33h，另一端连接出气口33i,在标定模式下，进气口33h与稳压阀22的出气口连接，出气口33i与被标定电子压力控制器77的进气口连接；在测量模式下，进气口33h与被测量电子压力控制器的出气口连接，出气口33i与气阻66连接。压力传感器33b与微型比例阀33a信号连接，用以采集微型比例阀33a的出气压力；电流采样电路33d与微型比例阀33a信号连接，用以采集微型比例阀33a的电流信号，阀驱动电路33e通过电流采样电路33d驱动微型比例阀33a工作；MCU模块33c与通信接口电路33g、阀驱动电路33e、压力传感器33b，电流采样电路33d通讯连接，用以收集压力传感器33b所采集的压力信号和电流采样电路33d所采集的电流信号，通过对所采集的压力信号和电流信号处理后，反馈至阀驱动电路33e,进而控制微型比例阀33a的工作状态；MCU模块33c通过通信接口电路33g与触摸显示屏44和被标定电子压力控制器55或者被测量电子压力控制器77通信，输出压力数据，其中通信接口电路33g通过RS232接口电路33m与被标定电子压力控制器55或者被测量电子压力控制器77通信，输出压力数据，通信接口电路33g通过RS485接口电路33n与触摸显示屏44通信连接；电源变换电路33f外接DC24V电源并给压力传感器33b、MCU模块33c、电流采样电路33d、阀驱动电路33e、通信接口电路33g供电。

压力标定和测量装置33具有两种工作模式，分别为标定模式和测量模式，参照附图中不同的连接方式。

压力标定模式下，被标定电子压力控制器55的阀门开度打到最大，控制压力标定和测量装置33的阀门开度大小，生成不同的标准压力源，在不同标准压力源下，压力标定和测量装置33通过通信指令将采集到的压力数据分别写入到被标定电子压力控制器55的FRAM中，每个标准压力源下操作一次。

压力标定模式下，通过触摸显示屏44设定压力的分段数和分段点数值，并启动标定，显示整个标定流程的状态和数据，最后给出标定结束提示，实现自动标定流程。

压力测量模式下，控制压力标定和测量装置33的阀门开度打到最大，控制被测量压力控制器77的阀门开度，压力标定和测量装置33通过通信指令设定被测量电子压力控制器77的压力范围内的几点压力，对应压力工况下，压力标定和测量装置33采集压力数据，再通过通信指令的设定值做比较，以验证被测量压力控制器(77)生成压力的准确性。

压力测量模式下，通过触摸显示屏44设定需要验证的压力点，并启动测量验证，显示整个测量验证过程的状态和数据，最后给出测量结束提示，实现自动测量并验证的过程。

本实用新型利用电子控制技术，自动化技术，人机交互技术，特殊的结构，气管线快速连接技术，实现对电子压力控制的快速标定和快速测量验证，简化工作流程，大大提高了生产效率，节省了时间成本。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种压力自动标定和测量装置，包括：被标定电子压力控制器，其特征在于，还包括稳压阀、气泵、压力标定和测量装置、触摸显示屏和气阻；

在对被标定电子压力控制器进行压力标定时：所述气泵通过管路依次与所述稳压阀、压力标定和测量装置和所述被标定电子压力控制器的进气口连接，所述气泵给压力标定和测量装置提供气源，所述稳压阀起稳定管路压力的作用，所述压力标定和测量装置与触摸控制屏进行交互通讯连接，所述被标定电子压力控制器的出气口通过管路与所述气阻连接；

在对被标定电子压力控制器进行压力测量时：所述气泵通过管路依次与所述稳压阀和所述被测量的电子压力控制器的进气口连接，所述气泵给被测量的电子压力控制器提供气源，所述稳压阀起稳定管路压力的作用，所述压力标定和测量装置的进气口与所述被标定电子压力控制器的出气口通过管路连接，所述压力标定和测量装置的出气口通过管路与所述气阻连接；所述压力标定和测量装置与触摸控制屏进行交互通讯连接。

2.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述气泵的最大压力必须大于电子压力控制器的最大设定压力。

3.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述压力标定和测量装置与触摸显示屏之间采用标准的RS232通信。

4.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述触摸显示屏采用工业电阻串口屏，兼顾交互和显示功能。

5.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述压力标定和测量装置与被标定压力控制器之间采用主从RS485通信，所述压力标定和测量装置与被测量压力控制器之间采用主从RS485通信。

6.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述压力标定和测量装置与被标定压力控制器之间的电路接口、所述压力标定和测量装置与被测量压力控制器之间的电路接口、所述压力标定和测量装置与触摸显示屏之间的电路接口均采用快速端子排连接方式，操作方便。

7.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述稳压阀、压力标定和测量装置、被标定电子压力控制器、气阻、被测量压力控制器之间的管路采用快速接头连接方式，拆装方便。

8.如权利要求1所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，

所述压力标定和测量装置包括微型比例阀、压力传感器、MCU模块、电流采样电路、阀驱动电路、电源变换电路、通信接口电路；所述微型比例阀中的气路一端连接进气口，另一端连接出气口，在标定模式下，进气口与所述稳压阀的出气口连接，出气口与所述被标定电子压力控制器的进气口连接；在测量模式下，进气口与所述被测量电子压力控制器的出气口连接，出气口与所述气阻连接；所述压力传感器与所述微型比例阀信号连接，用以采集所述微型比例阀的出气压力；所述电流采样电路与所述微型比例阀信号连接，用以采集所述微型比例阀的电流信号，所述阀驱动电路通过所述电流采样电路驱动微型比例阀工作；所述MCU模块与所述通信接口电路、阀驱动电路、压力传感器，电流采样电路通讯连接，用以收集所述压力传感器所采集的压力信号和电流采样电路所采集的电流信号，通过对所采集的压力信号和电流信号处理后，反馈至所述阀驱动电路，进而控制所述微型比例阀的工作状态；所述MCU模块通过所述通信接口电路与所述触摸显示屏和所述被标定电子压力控制器或者所述被测量电子压力控制器通信，输出压力数据，其中所述通信接口电路通过RS232接口电路与被标定电子压力控制器或者被测量电子压力控制器通信，输出压力数据，通信接口电路通过RS485接口电路与触摸显示屏通信连接；电源变换电路外接DC24V电源并给压力传感器、MCU模块、电流采样电路、阀驱动电路、通信接口电路供电。

9.如权利要求8所述的一种压力自动标定和测量装置，其特征在于，所述压力标定和测量装置具有两种工作模式，分别为标定模式和测量模式；

在压力标定模式下，被标定电子压力控制器的阀门开度打到最大，控制所述压力标定和测量装置的阀门开度大小，生成不同的标准压力源，在不同标准压力源下，所述压力标定和测量装置通过通信指令将采集到的压力数据分别写入到被标定压力控制器的FRAM中，每个标准压力源下操作一次；在压力标定模式下，通过触摸显示屏设定压力的分段段数和分段点数值，并启动标定，显示整个标定流程的状态和数据，最后给出标定结束提示，实现自动标定流程；

在压力测量模式下，控制所述压力标定和测量装置的阀门开度打到最大，控制被测量电子压力控制器的阀门开度，所述压力标定和测量装置通过通信指令设定被测量压力控制器的压力范围内的几点压力，对应压力工况下，压力标定和测量装置采集压力数据，再通过通信指令的设定值做比较，以验证被测量压力控制器生成压力的准确性；在压力测量模式下，通过触摸显示屏设定需要验证的压力点，并启动测量验证，显示整个测量验证过程的状态和数据，最后给出测量结束提示，实现自动测量并验证的过程。

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