一种参数可调的方波压力校准装置及方法与流程

专利2025-03-29  5


本发明属于压力校准,具体而言,涉及一种参数可调的方波压力校准装置及方法。


背景技术:

1、目前,压力传感器、压力容器、压力阀门等各种压力设备已广泛应用于各个行业领域,为了保障其量值准确可靠,这些仪器仪表、传感器、变送器等在出厂前以及出厂后都需要定期的进行校准和测试,其中包括耐压性能、疲劳寿命试验、可靠性试验及鉴定,利用高低压力的交替测试其耐压、寿命、可靠性等性能。

2、动态压力校准方式通常采用阶跃压力和正弦压力两种方式。而方波压力校准方式为动态压力校准提供了一种新的校准方式,它同时具有阶跃压力和正弦压力两种校准方式的优点。阶跃压力用于动态压力校准时只能测试压力传感器的上升时间、谐振频率和静态灵敏度,正弦压力用于动态压力校准时只能测试压力传感器单一频率点的幅值和相位,而方波压力用于动态压力校准时不仅能测试压力传感器的上升时间、谐振频率和静态灵敏度,还能以此测试压力传感器多个频率点的幅值。但是,现有技术难以实现高压、高频、大幅值规则的压力方波,从而难以有效采用方波压力校准方式。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种参数可调的方波压力校准装置及方法,能够解决现有技术中高压、高频、大幅值规则的压力方波难以实现的问题。

2、为了实现上述目的,本发明的一个方面提供一种参数可调的方波压力校准装置,包括:气源组件,用于提供校准所需要的气体;第一压力调节件,第一压力调节件设置在上限压力管路上并与气源组件连接,用于将气源组件提供的气体调节为上限标准气体;第二压力调节件,第二压力调节件设置在下限压力管路上并与气源组件连接,用于将气源组件提供的气体调节为下限标准气体,下限压力管路与上限压力管路并联;方波发生组件,方波发生组件包括两位三通阀和信号发生元件,上限压力管路和下限压力管路的下游端分别与两位三通阀连接,信号发生元件与两位三通阀电连接,用于控制两位三通阀周期性开闭,使得上下限标准气体交替输出从而形成方波脉动压力;输出组件,输出组件包括输出管路和测试口,输出管路的一端与两位三通阀连接,另一端设置有测试口,待校准件与测试口连接;卸压排气管路,卸压排气管路的一端与第二压力调节件连接,另一端设置有排气口。

3、进一步地,方波压力校准装置还包括第一气容,第一气容设置在第一压力调节件和两位三通阀之间。

4、进一步地,方波压力校准装置还包括第二气容,第二气容设置在第二压力调节件和两位三通阀之间。

5、进一步地,方波压力校准装置还包括真空泵,真空泵设置在卸压排气管路上。

6、进一步地,方波压力校准装置还包括第三气容,第三气容设置在卸压排气管路上并位于真空泵的上游。

7、进一步地,方波压力校准装置还包括第一压力传感器,第一压力传感器设置在气源组件的下游,用于检测气源组件的输出压力。

8、进一步地,方波压力校准装置还包括第二压力传感器,第二压力传感器设置在两位三通阀的下游,用于检测测试口的压力。

9、进一步地,方波压力校准装置还包括控制器,控制器与第一压力调节件、第二压力调节件和信号发生元件均电连接。

10、进一步地,气源组件包括高压气源和减压阀,所述高压气源提供高压气体作为第一压力调节件和第二压力调节件的输入,所述减压阀对高压气源输出的气体进行减压。

11、本发明的另一个方面提供一种参数可调的方波压力校准方法,采用上述的方波压力校准装置实施方波压力校准,所述方波压力校准方法包括:步骤s1:将第一压力调节件的输出压力调节为方波上限压力值,以使上限压力管路内的气体调节为上限标准气体,将第二压力调节件的输出压力调节为方波下限压力值,以使下限压力管路内的气体调节为下限标准气体;步骤s2:通过信号发生元件控制两位三通阀单独连接至上限压力管路,以使上限标准气体进入输出管路,输出方波上限压力;步骤s3:通过信号发生元件控制两位三通阀单独连接至下限压力管路,以使输出管路内的上限标准气体进入下限压力管路,并通过卸压排气管路卸压排出,直至下限压力管路内恢复至方波下限压力值,下限标准气体进入输出管路,输出方波下限压力;步骤s4:按照预设方波信号重复步骤s2和s3,从而输出方波脉冲压力,对待校准件进行方波压力校准。

12、根据本发明上述方面的参数可调的方波压力校准装置及方法,方波脉冲压力的上下限以及频率等参数能够根据使用需求进行调节,从而获取所需的高压、高频、大幅值规则的压力方波,解决了现有技术中高压、高频、大幅值规则的压力方波难以实现的问题。



技术特征:

1.一种参数可调的方波压力校准装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括第一气容(4),所述第一气容(4)设置在所述第一压力调节件(3)和所述两位三通阀(5)之间。

3.根据权利要求1或2所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括第二气容(8),所述第二气容(8)设置在所述第二压力调节件(7)和所述两位三通阀(5)之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括真空泵(10),所述真空泵(10)设置在所述卸压排气管路(16)上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括第三气容(9),所述第三气容(9)设置在所述卸压排气管路(16)上并位于所述真空泵(10)的上游。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括第一压力传感器(2),所述第一压力传感器(2)设置在所述气源组件的下游,用于检测所述气源组件的输出压力。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括第二压力传感器(6),所述第二压力传感器(6)设置在所述两位三通阀(5)的下游,用于检测所述测试口(13)的压力。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述方波压力校准装置还包括控制器,所述控制器与所述第一压力调节件(3)、所述第二压力调节件(7)和所述信号发生元件(11)均电连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方波压力校准装置,其特征在于,所述气源组件包括高压气源和减压阀,所述高压气源提供高压气体作为第一压力调节件(3)和第二压力调节件(7)的输入,所述减压阀对高压气源输出的气体进行减压。

10.一种参数可调的方波压力校准方法,其特征在于,采用权利要求1-9中任一项所述的方波压力校准装置实施方波压力校准,所述方波压力校准方法包括:


技术总结
本发明公开了一种参数可调的方波压力校准装置及方法,所述装置包括:气源组件;第一压力调节件,用于将气源组件提供的气体调节为上限标准气体;第二压力调节件,用于将气源组件提供的气体调节为下限标准气体,下限压力管路与上限压力管路并联;方波发生组件,包括两位三通阀和信号发生元件,上限压力管路和下限压力管路的下游端分别与两位三通阀连接;信号发生元件,与两位三通阀电连接,用于形成方波脉动压力;输出组件,包括输出管路和测试口,输出管路的一端与两位三通阀连接,另一端设置有测试口,待校准件与测试口连接;卸压排气管路,一端与第二压力调节件连接,另一端设置有排气口。本发明能够实现高压、高频、大幅值规则的压力方波。

技术研发人员:王洋,盛晓岩,杜泽瀚,王松涛,盛楠
受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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