CN2929684Y - 数字压力校验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字压力校验仪，包括有一表壳，表壳下部设置有一引压密封接头，引压密封头在表壳内的一端连接有一压力传感器，压力传感器的电源端连接一激励电源，所述压力传感器的输出端连接一信号测量单元，该信号测量单元的输出端连接一微控制器；该微控制器与激励电源连接，其控制激励电源的输出激励信号；所述表壳内还设置有一压力开关信号输入端子以及一电信号输入端子，压力开关信号输入端子直接与微控制器连接，电信号输入端子则与信号测量单元连接。本实用新型由于设置了电信号输入端子、压力开关信号输入端子和24V电源输出端子，丰富和完善了校准检测功能，可用于现场压力仪表、压力变送器、压力开关及压力控制器的校准检测。

Description

数字压力校验仪

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表领域，特别是涉及一种既具备压力校准检测功能，又具备的电信号检测功能，既能校准检测压力仪表、压力变送器和压力传感器，又能校准检测压力开关、压力控制器的数字压力校验仪。

背景技术

目前，各行业的压力检测技术领域，现场压力检测仪器分为指针式精密压力表、数字式精密压力表、数字式压力计和数字式压力校验仪。

指针式精密压力表具有廉价、读数直观、和无需供电等特点，多用于校准检测工作压力表。但存在抗振性能差、振动时不易读数、零位压力示值误差不易消除、压力数据不能记录保存、压力弹簧管疲劳变形和不能实现电信号测量等问题。

数字式精密压力表和数字式压力计，利用压力传感器的压力/电量物理效应，通过电信号数字化检测压力值，具有数字读数、抗振动和自备电源供电等特点，多用于校准检测工作压力表。但缺少电信号测量功能，需配备电信号测量设备方能用于现场压力变送器及压力传感器的校准检测。

传统的数字压力校验仪，普遍在数字式压力计基础上增加了电信号测量电路，用于现场压力变送器及压力传感器的校准检测。但存在电信号测量功能单一、电功耗大、体积大、不易携带现场使用等问题。

本申请人曾经申请过一份“数字精密压力表”的专利，专利号为200420118794.3，其可在微功耗供电下，实现高准确压力量的校准检测功能。但是，其缺少电信号测量功能，因此不能专门作为数字压力校验仪使用。目前尚无一种微功耗数字压力校验仪，既具备压力校准检测功能，又具备的电信号检测功能，既能校准检测压力仪表、压力变送器和压力传感器，又能校准检测压力开关、压力控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种既具备压力校准检测功能，又具备的电信号检测功能，既能校准检测压力仪表、压力变送器和压力传感器，又能校准检测压力开关、压力控制器的数字压力校验仪。

为实现上述目的，本实用新型采取技术方案：一种数字压力校验仪，包括有一表壳，所述表壳下部设置有一引压密封接头，所述引压密封头在表壳内的一端连接有一压力传感器，所述压力传感器的电源端连接一激励电源，所述压力传感器的输出端连接一信号测量单元，该信号测量单元的输出端连接一微控制器；该微控制器与所述激励电源连接，其控制激励电源的输出激励信号，该微控制器还连接一液晶显示屏，所述液晶显示屏设置在表壳的前面板；其特征在于：所述表壳内还设置有一压力开关信号输入端子以及一电信号输入端子，该压力开关信号输入端子直接与微控制器连接，该电信号输入端子则与信号测量单元连接。

上述的数字压力校验仪中，所述压力传感器上紧密贴合设置有一环境温度传感器，该环境温度传感器的输出端连接所述微控制器，所述微控制器根据环境温度传感器传来的温度数据对所述信号测量单元传来的压力数据进行温度修正计算处理，并将处理后的数据通过液晶显示屏输出显示。

上述的数字压力校验仪中，所述信号测量单元包括有一输入保护电路、一信号放大器以及一A/D转换器，输入的各电信号经该输入保护电路防护后，依次传递给信号放大器和A/D转换器。

上述的数字压力校验仪中，所述表壳内还设置有一供电/充电控制电路，其连接有一外接电源接口，并受所述微控制器的控制供电或者充电；一组充电电池，其连接在供电/充电控制电路上，受供电/充电控制电路的控制进行充电或者对系统进行供电，该充电电池处设置有一电池温度传感器，该电池温度传感器的输出端连接所述微控制器。

上述的数字压力校验仪中，所述表壳内还设置一多路开关，其输入端连接在供电/充电控制电路上，采集各节充电电池的供电/充电数据，其输出端连接信号测量单元，将采集的数据依次传递给信号测量单元及微控制器，该微控制器根据传递来的供电/充电数据、电池温度传感器的数据以及环境温度传感器的数据，计算各节充电电池的充电维护参数，并对供电/充电控制电路实施控制。

上述的数字压力校验仪中，所述压力开关信号输入端子包括有SW信号输入端和COM公共端，所述电信号输入端子包括有电流信号mA输入端和COM公共端、电压信号V输入端和COM公共端；所述表壳上还设置有24V电压输出端子和COM公共端，该24V电压输出端子与所述供电/充电控制电路连接。

上述的数字压力校验仪中，所述表壳上设置有一电源开关键，其与微控制器和供电/充电控制电路连接，并控制微控制器和供电/充电控制电路的开关；所述表壳的前面板还设置有一压力单位键、一压力清零键，一电测切换键、一电测清零键、一发送键、一存储键、一菜单键、一确定键、一24V选择键和一背光键，其输出端均与所述微控制器连接。

上述的数字压力校验仪中，所述表壳的后面板设置有一数据通讯接口，该数据通讯接口与微控制器相连接。所述数据通讯接口为RS232接口、USB接口、1394接口或RS485接口。

本实用新型由于采取以上设计，其具有以下优点：

1、本实用新型在数字式精密压力表实用新型基础上，设置了电信号输入端子、压力开关信号输入端子和24V电源输出端子，丰富和完善了校准检测功能，可用于现场压力仪表、压力变送器、压力开关及压力控制器的校准检测。

2、本实用新型采用一体化仪表外形设计，各测量单元和电路单元集成于仪表中，使测量操作更加方便。

3、本实用新型由于具有24V电源输出端子，在检测压力变送器时，压力变送器既可以采用独立的电源接通，也可以对应接到本实用新型的24V电源输出端子上，使得操作起来十分方便。

4、本实用新型由于采用了一种供电和电池充电控制电路，利于仪表供电和电池充电维护，从而提高了电池使用寿命和安全性，更加适于携带现场使用。

附图说明

图1为本实用新型的电路方框示意图

图2为本实用新型激励电源的电路方框示意图

图3为本实用新型的外观主视示意图

图4为本实用新型的外观后视示意图

图5为本实用新型的外观俯视示意图

具体实施方式

如图1所示，一种数字压力校验仪，包括有一表壳1，表壳1下部设置有一引压密封接头2，引压密封头2在表壳内的一端连接有一压力传感器3，压力传感器3的电源端连接一激励电源4，压力传感器3的输出端连接一电信号测量单元5，电信号测量单元5的输出端连接一微控制器6；微控制器6与激励电源4连接，其控制激励电源4的输出激励信号，该微控制器6还连接一液晶显示屏7，该液晶显示屏7设置在表壳1的前面板；表壳1内还设置有一压力开关信号输入端子8以及一电信号输入端子9，压力开关信号输入端子8直接与微控制器6连接，电信号输入端子9则与电信号测量单元5连接。

本实用新型中，压力传感器3上紧密贴合设置有一环境温度传感器10，该环境温度传感器10的输出端连接微控制器6，微控制器6根据环境温度传感器10传来的温度数据对信号测量单元5传来的压力数据进行温度修正计算处理，统一换算为20℃的压力，并将处理后的数据通过液晶显示屏7输出显示。由此一来，由于环境温度对压力传感器所引起的误差影响，都可以经过微处理器的温度修正计算处理而消除，从而提高本实用新型的测量的准确性。

上述的电信号测量单元5包括有一输入保护电路51、一信号放大器52以及一A/D转换器53，输入的各电信号经输入保护电路51进入信号放大器52以及A/D转换器53，信号放大器52与A/D转换器53可以为同一集成电路芯片，也可为分离集成电路芯片，其均可以从市场购得。

在实际的仪表使用时，由于人员操作不慎，可能会接错电信号线，此时，输入的电信号会损坏信号放大器。为此，本实用新型特增设了输入保护电路51，输入的各电信号经输入保护电路51的保护后，再进入信号放大器52和进入A/D转换器53，避免电路损坏。输入保护电路51的原理是当输入信号出现问题时，输入保护电路51会发生阻抗变化，形成防护回路，避免过强电信号损坏信号放大器52和A/D转换器53，当撤消输入信号后，输入保护电路51会恢复原阻抗状态。本实用新型中的输入保护电路51可以直接从市场购得，在此不做过多赘述。

如图2所示，上述的激励电源4包括有一电压基准源41、一数字电位器42以及一压控恒流源43，并且其依次连接；微控制器6与激励电源的数字电位器42连接，并控制数字电位器42，使压控恒流源43输出一脉冲电流激励信号44；上述的电压基准源41、数字电位器42以及压控恒流源43均可以从市场购得，而压力传感器3为一种由压敏电阻构成的惠更斯电桥，其也可以直接从市场购得，脉冲电流激励信号44作用在压力传感器3的电桥上。由于使用了脉冲电流激励信号，即使在压敏电阻由于压力的变化而产生阻抗的变化，电流源的输出也不会因为因此而受到影响，从而可以提高测量的准确性；从另一方面考虑，脉冲信号相比恒流信号属于间歇供电，间歇供电本身可以比较省电，而且间歇供电更可以使电阻的发热量大大减小，电阻发热量的减小可以减少因焦耳热效应而浪费的电力，而且由于电阻的热效应不大，可以提高整个压力传感器的准确性，减少测量误差。

在本实施例中，如图1所示，表壳1内还设置有一供电/充电控制电路11，其连接有一外接电源接口12，并受微控制器6的控制供电或者充电；一组充电电池13，其连接在供电/充电控制电路11上，受供电/充电控制电路11的控制进行充电或者对系统进行供电，该充电电池13处设置有一电池温度传感器14，该电池温度传感器14的输出端连接微控制器6。另外，表壳1内还设置一多路开关15，其输入端连接在供电/充电控制电路11上，采集各节充电电池13的供电/充电数据，其输出端连接电信号测量单元，将采集的电信号数据输出给电信号测量单元，根据采集的供电/充电数据和环境温度传感器10的数据，微控制器6即能计算各节充电电池13的充电维护参数，并对供电/充电控制电路11实施控制。

配合图1、图5所示，上述的压力开关信号输入端子8包括有SW信号(开关信号)输入端81和COM公共端82，电信号输入端子9包括有电流信号mA输入端91和COM公共端82、电压信号V输入端92和COM公共端82；另外，表壳上还设置有一24V电压输出端子93和COM公共端82，该24V电压输出端子93与供电/充电控制电路11连接。

本实用新型所提供的数字压力校验仪中，如图1、图3所示，表壳1上设置有一电源开关键16，其与微控制器6和供电/充电控制电路11连接，并控制微控制器6和供电/充电控制电路11的开关；表壳1的前面板还设置有一压力单位键17、一压力清零键18，一电测切换键19、一电测清零键20、一发送键21、一存储键22、一菜单键23、一确定键24、一24V选择键25和一背光键26，其输出端均与微控制器6连接。

操作压力单位键17，可以切换液晶显示屏的压力单位显示字符；操作压力清零键18，可以完成对所述测量压力的清零校准；操作电测切换键19，可以完成对所述电信号的测量切换，液晶显示屏的电信号单位显示字符切换；操作电测清零键20，可以完成对所述电信号测量的清零校准；操作发送键21，可以完成对测量数据的通讯发送操作；操作存储键22，可以完成对测量数据的存储操作；操作菜单键23，可以完成对测量操作程序的选择；操作确定键24，可以完成对测量操作程序的确定；操作24V键25，可以完成开启24V供电输出的操作；操作一背光键26，可以完成开启和关闭液晶显示屏背光电源的操作。

本实施例中，表壳1后面板上设置有一数据通讯接口27(如图1、图4所示)，数据通讯接口27与微控制器6相连接，当需要进行数据通讯时，数据通讯接口27可与计算机等接口连接。当然，数据通讯接口可以有多种型式，比如RS232接口、USB接口、1394接口或RS485接口。

本实用新型在使用的时候，首先将引压密封接头2拧入压力校验器中，施加压力后，此时将被检测压力表示值与本实用新型的数字压力显示值相比较，即可实现传统的压力表检测；

在需要检测压力变送器时，只要再将被检测压力变送器输出电信号对应接到电信号输入端子9，将变送器电源端接通，或者对应接到本实用新型的24V电源输出端子93，施加压力后，观测本实用新型的数字压力显示值所对应的电信号数字显示值，即可实现压力变送器检测；

在需要检测压力开关或压力控制器时，只要再将被检测压力开关或压力控制器输出电信号对应接到压力开关信号输入端子8上，逐渐改变施加压力时，观测本实用新型的压力开关接通或关闭瞬间所对应的数字数字显示值，即可实现压力开关或压力控制器检测；

Claims (9)

1、一种数字压力校验仪，包括有一表壳，所述表壳下部设置有一引压密封接头，所述引压密封头在表壳内的一端连接有一压力传感器，所述压力传感器的电源端连接一激励电源，所述压力传感器的输出端连接一信号测量单元，该信号测量单元的输出端连接一微控制器；该微控制器与所述激励电源连接，其控制激励电源的输出激励信号，该微控制器还连接一液晶显示屏，所述液晶显示屏设置在表壳的前面板；其特征在于：所述表壳内还设置有一压力开关信号输入端子以及一电信号输入端子，该压力开关信号输入端子直接与微控制器连接，该电信号输入端子则与信号测量单元连接。

2、根据权利要求1所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述压力传感器上紧密贴合设置有一环境温度传感器，该环境温度传感器的输出端连接所述微控制器，所述微控制器根据环境温度传感器传来的温度数据对所述信号测量单元传来的压力数据进行温度修正计算处理，并将处理后的数据通过液晶显示屏输出显示。

3、根据权利要求2所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述信号测量单元包括有一输入保护电路、一信号放大器以及一A/D转换器，输入的各电信号经该输入保护电路防护后，依次传递给信号放大器和A/D转换器。

4、根据权利要求1或2或3所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述表壳内还设置有一供电/充电控制电路，其连接有一外接电源接口，并受所述微控制器的控制供电或者充电；一组充电电池，其连接在供电/充电控制电路上，受供电/充电控制电路的控制进行充电或者对系统进行供电，该充电电池处设置有一电池温度传感器，该电池温度传感器的输出端连接所述微控制器。

5、根据权利要求4所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述表壳内还设置一多路开关，其输入端连接在供电/充电控制电路上，采集各节充电电池的供电/充电数据，其输出端连接信号测量单元，将采集的数据依次传递给信号测量单元及微控制器，该微控制器根据传递来的供电/充电数据、电池温度传感器的数据以及环境温度传感器的数据，计算各节充电电池的充电维护参数，并对供电/充电控制电路实施控制。

6、根据权利要求4所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述压力开关信号输入端子包括有Sw信号输入端和COM公共端，所述电信号输入端子包括有电流信号mA输入端和COM公共端、电压信号V输入端和COM公共端；所述表壳上还设置有24V电压输出端子和COM公共端，该24V电压输出端子与所述供电/充电控制电路连接。

7、根据权利要求6所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述表壳上设置有一电源开关键，其与微控制器和供电/充电控制电路连接，并控制微控制器和供电/充电控制电路的开关；所述表壳的前面板还设置有一压力单位键、一压力清零键，一电测切换键、一电测清零键、一发送键、一存储键、一菜单键、一确定键、一24V选择键和一背光键，其输出端均与所述微控制器连接。

8、根据权利要求1或2或3或5所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述表壳的后面板设置有一数据通讯接口，该数据通讯接口与微控制器相连接。

9、根据权利要求8所述的数字压力校验仪，其特征在于：所述数据通讯接口为RS232接口、USB接口、1394接口或RS485接口。

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