一种微型智能气压接口模块的制作方法

本实用新型属于压力仪器仪表计量校准领域，涉及一种安装于自动化压力校验设备、用于连接被检仪表的微型智能气压接口模块。

背景技术：

对压力仪表进行校验时，通常造压、控压设备通过压力接口模块上的压力接口连接到被检仪表、标准表或外接气体管路，以实现对压力仪表进行校验的目的。现有自动化校验设备的压力接口通常为独立的接口部件，通常安装于校验设备内部并将接口部件伸出校验设备外，压力模块位于校验设备内部，或者布置为外部的单独气路和电路，仅与接口部件简单连通或直接连接于接口部件上，接口部件和压力模块的整体尺寸一般较大。

现有的压力校验设备中的压力接口模块通常无过滤和/或气液分离装置，因而在复杂环境工作的被检压力仪表接入后，可能会带有污染物或杂质，导致污染或堵塞压力接口模块的管路；被检压力仪表带来的液体有可能进入压力接口模块的管路，可能造成压力模块内的压力传感器损坏、内部管路腐蚀等后果，因此需要分离管路中的水分并及时将水分排出。

待测压力仪表具有不同的类型，例如绝压仪表、表压仪表和差压仪表，现有的压力校验设备中的压力接口模块通常只适用于某一类型的压力仪表，使用不便，应用范围窄。

因此便携或手持压力校验设备对压力接口模块的可靠性、小型化、应用范围等提出了更高的要求，迫切需要开发一种满足需求的微型化、智能化、适用于各种类型压力仪表的压力接口模块。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构紧凑、体积小、能够同时实现过滤、气液分离、自动放气排污功能的微型智能气压接口模块。

本实用新型的上述目的是由以下技术方案来实现的：

一种微型智能气压接口模块，包括接头座，接头座装配有标准压力模块，接头座上设置有压力接头、压力参考接头和气压输入接口，气压输入接口通过位于接头座内的气流管路与压力接头、压力参考接头和标准压力模块相连通，所述接头座包括呈一定角度向两个不同方向延伸的第一柱体结构和第二柱体结构，具有三个连接面，即两个柱体结构的交接处设有气压输入连接面，气压输入接口设置在所述气压输入连接面上；第一柱体结构的端部设有接头连接面，所述压力接头和参考压力接头设置在所述接头连接面上；第二柱体结构的端部设有标准压力模块连接面，所述标准压力模块装配在所述标准压力模块连接面上。

上述微型智能气压接口模块中，所述接头座内部还设有压力参考腔、气液分离室和第一电磁阀，第一电磁阀布置在所述压力接头和气液分离室之间，压力接头通过第一气流管路和第一电磁阀第二通气孔与气液分离室连通，所述气液分离室直接与气压输入接口连通；气液分离室通过第一电磁阀和第四气流管路与压力参考腔连通，压力参考腔与压力参考接头相连通。

上述微型智能气压接口模块中，所述气液分离室的外侧通过一放气阀座密封，放气阀座内部设置有第二电磁阀，第二电磁阀29的第二电磁阀第二通气孔45通过一气流管路40与气液分离室26连通，第二电磁阀29的第一通气孔44与大气相连通。

上述微型智能气压接口模块中，所述压力接头和压力参考接头的内部端口位置分别设置有过滤器。

上述微型智能气压接口模块中，所述接头座的标准压力模块连接面上设置有一模块压力接口和一模块压力参考接口，模块压力参考接口与压力参考腔直接连通，模块压力接口通过一第三气流管路与气液分离室相连通。

上述微型智能气压接口模块中，所述接头座的标准压力模块连接面上还安装有标准压力模块安装座，所述标准压力模块安装座为具有通孔的柱体结构，所述通孔为L形台阶孔，L形台阶孔较深的一侧与接头座的标准压力模块安装座连接面连接，L形台阶孔较浅的一侧台阶上设置有一通槽，所述通槽上部安装有第二电路板，通讯插头穿过所述通槽与第二电路板电连接，一插座电连接至所述通讯插头。

上述微型智能气压接口模块中，所述标准压力模块为差压模块，差压模块从所述标准压力模块安装座中插装至接头座上，差压模块的压力接口插装至接头座的模块压力接口中，压力参考接口插装至模块压力参考接口中，差压模块的密封圈对上述各接口连接处形成密封，接头座上的通讯插头插装至差压模块的通讯插座中，差压模块的第一电路板与接头座上的第二电路板电连接，差压模块的不脱螺钉将差压模块固定于接头座上。

上述微型智能气压接口模块中，所述标准压力模块为绝压模块，绝压模块的压力接口插装至接头座的模块压力接口中，绝压模块的密封圈对上述接口连接处形成密封，接头座上的通讯插头插装至绝压模块的通讯插座中，绝压模块的第一电路板与接头座上的第二电路板电连接，压力模块的不脱螺钉将绝压模块固定于接头座上。

上述微型智能气压接口模块中，所述标准压力模块为表压模块，表压模块的压力接口插装至接头座的模块压力接口中，表压模块的密封圈对上述接口连接处形成密封，接头座上的通讯插头插装至表压模块的通讯插座中，表压模块的第一电路板与接头座上的第二电路板电连接，压力模块的不脱螺钉将表压模块固定于接头座上。

本实用新型采用上述技术方案，取得以下技术效果：本实用新型能够插装不同类型的标准压力模块(差压模块、绝压模块或表压模块)，适用于不同类型的被检压力仪表，并在校验过程中实现过滤、气液分离、自动放气排污的功能，保证本实用新型工作可靠；通过巧妙布置压力接头/压力参考接头、标准压力模块安装座、气压输入接口的位置和结构，使得本实用新型结构紧凑，安装方便，便于安装或更换标准压力模块。

附图说明

图1是本实用新型的微型智能气压接口模块的正视图；

图2是图1中的沿A-A线截取的截面图；

图3是本实用新型的微型智能气压接口模块的左视图；

图4是图1中的沿B-B线截取的局部截面图(安装有图8所示的标准压力模块)；

图5是图1中的沿B-B线截取的局部截面图(安装有图6所示的标准压力模块)；

图6是标准压力模块的实施例一的结构剖视图；

图7是标准压力模块的实施例一的仰视图；

图8是标准压力模块的实施例二的结构剖视图；

图9是标准压力模块的实施例二的仰视图。

图中附图标记表示为：

50：标准压力模块；01：基座，02:第一电路板，03:基座盖，04：密封圈，05：压力接口，06；不脱螺钉，07：压力传感器，08:通讯插座，09:密封垫，10:防水透气膜，11：通气孔，12：压环，13：螺钉；14：压力参考接口；

21：接头座，22：压力接头，23：放气阀座，24：第二电路板，25：标准压力模块安装座，26：气液分离室，27：压力参考腔，28：第一电磁阀，29：第二电磁阀，30：插座，31：通讯插头，32：过滤器，33：压力参考接头，34：气压输入接口，35：模块压力接口，36：模块压力参考接口，37：端盖，38：第三气流管路，39：第四气流管路，40：第一气流管路，41：第二气流管路，42：第一电磁阀第一通气孔，43：第一电磁阀第二通气孔，44：第二电磁阀第一通气孔，45：第二电磁阀第二通气孔，46：安装孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型的微型智能气压接口模块进行详细说明。

参照图1至图3，为本实用新型微型智能气压接口模块的结构示例。如图1所示，本实用新型的微型智能气压接口模块包括对整个气压模块起支撑连接作用的接头座21和标准压力模块安装座25，其中，接头座21包括呈一定角度向两个不同的方向延伸的两个柱体结构，即第一柱体结构和第二柱体结构，接头座21具有三个连接面，两柱体结构的交接处设有气压输入连接面；第一柱体结构的端部设有接头连接面，用于设置连接压力仪表的压力接头；第二柱体结构的端部设有标准压力模块连接面，用于连接标准压力模块50和标准压力模块安装座25；标准压力模块安装座25为具有通孔的柱体结构，用于连接标准压力模块50；标准压力模块安装座25的通孔为L形台阶孔，L形台阶孔较深的一侧与接头座21的标准压力模块安装座连接面连接，L形台阶孔较浅的一侧台阶上设置有一通槽，用于装配通讯插头31。

如图2和图3所示，接头座21的接头连接面上设置有一压力接头22和一压力参考接头33，分别用于连接被检压力仪表的压力端和压力参考端；接头座21内设置有气液分离室26、压力参考腔27、第一电磁阀28以及多个气流管路，其中，压力参考腔27位于接头座21的压力参考接头33所在的一侧并与压力参考接头33相连通，用于防止参考点压力发生大的波动，压力参考腔27外侧通过一端盖37覆盖密封，二者连接处设置密封圈；气液分离室26位于接头座21的压力接头22所在的另一侧，用于缓存气体并进行气液分离，气液分离室26外侧通过一放气阀座23密封；放气阀座23内设置有第二电磁阀29，第二电磁阀29的第二电磁阀第二通气孔45通过第一气流管路40与气液分离室26连通，第二电磁阀第一通气孔44与大气相连通，通过控制第二电磁阀29的开启/关闭实现对气液分离室26的放气排污；第一电磁阀28布置在压力接头22和气液分离室26之间，压力接头22通过第二气流管路41和第一电磁阀第二通气孔43与气液分离室26连通，气液分离室26通过第一电磁阀28和第四气流管路39与压力参考腔27连通；接头座21的气压输入连接面上设置一气压输入接口34，该气压输入接口用于连接气压输入，其与气液分离室26直接连通可为气液分离室26供气。

如图2所示，接头座21在压力接头22和压力参考接头33的两侧延伸出两凸起，两凸起上分别设置有一安装孔46，可通过螺钉穿过该安装孔将本实用新型模块整体固定于压力校验设备上。压力接头22和压力参考接头33的内部端口位置分别设置有过滤器32，用于过滤复杂环境使用过的被检压力仪表带来的污染物或杂质，以保护接头以及压力校验设备内的管路。

接头座21的标准压力模块连接面用于连接标准压力模块50和标准压力模块安装座25，标准压力模块安装座25的L形台阶孔的通槽上部安装有第二电路板24，通讯插头31穿过上述通槽与第二电路板24电连接，通讯插头31电连接到一插座30，用作通讯信号的转接接口；接头座21的标准压力模块连接面上设置有一模块压力接口35和一模块压力参考接口36，用于插装标准压力模块50；模块压力参考接口36与压力参考腔27直接连通，模块压力接口35通过第三气流管路38与气液分离室26相连通。

如图6至图9所示，为标准压力模块50的两种常见的压力模块(绝压模块/表压模块和差压模块)的结构图示例。如图6和图7所示，绝压模块/表压模块包括基座01、电路板02、压力传感器07、基座盖03和通讯插座08，其中：

基座01呈L形结构，较厚的一侧开设有一用于安装传感器的安装槽，压力传感器07从上而下安装于安装槽内并用一压环12压紧；安装槽底部开设有一第一通孔用于安装压力接口05，该压力接口的外周设置有一密封圈04。

电路板02安装于基座01的上侧，L形基座01较薄侧的位置开设有开孔，通讯插座08穿过该开孔安装于电路板02上；压力传感器07的信号传输线连接至电路板02，电路板02对压力传感器07的输出信号进行分析、调试、放大后转换为高精度数字信号，并通过通讯插座08传输到与通讯插座08电连接的显示仪表，可直接显示压力数字信号。

压力接口05与通讯插座08同向设置于该微型高精度压力模块上，通讯插座08包括导向结构(参见图6)，其与外接接口形成导向连接，防止插接不当导致电路故障。两个不脱螺钉06对称设置在基座01较厚侧的底面上，方便该压力模块整体紧固连接于校验设备或压力仪表。压力接口05的连接口处的密封圈04使得连接设备或压力仪表的表面与压力接口05位置处的管路形成密封。

基座盖03为倒U形结构，其侧壁的底部形状大小与基座侧壁顶部的形状大小相匹配，基座盖03压紧密封垫09盖合于基座01的侧壁上，且基座盖03与电路板02相隔一定距离，使得基座01、通讯插座08以及基座盖03之间形成密封结构；基座盖03上开设有通气孔11，基座盖03内侧位于通气孔11处设置一防水透气膜10，该透气膜能够通气且防水防尘。上述结构使得基座盖03与基座01形成的腔体内达到IP67级防水防尘密封，保护压力传感器07和电路板02，同时保持通气，保证压力传感器07的对比压力为大气压，从而保证压力测量的准确性。

如图8和图9所示，差压模块与绝压模块/表压模块的结构基本相同，不同之处在于，差压模块的压力传感器安装于基座01的安装槽内，上端由基座盖03通过一螺钉13压紧；基座01的安装槽的底部开设有第一通孔和第二通孔，分别安装压力接口05和压力参考接口14，压力接口05和压力参考接口14的周围设置密封圈04。

上述差压模块可以用于测量压力接口05和压力参考接口14的外接压力之间的压力差。

以上部件按照上述连接关系组装成本实用新型的微型智能气压接口模块，该接口模块装配标准压力模块之后可直接安装于自动化压力校验设备中进行使用，压力接头22、压力参考接头33和标准压力模块安装座25都外露于自动化压力校验设备外，便于外接待检压力仪表以及便于安装、维修或更换标准压力模块50。该接口模块从自动化压力校验设备的内部安装，即装入后从内部用螺钉穿过接头座21的安装孔46固定于自动化压力校验设备的壳体上，然后将标准压力模块50从下向上从标准压力模块安装座25中插装至该接口模块上。需要插装的标准压力模块50的类型根据待检压力仪表的类型来决定，例如，对绝压仪表进行校验时需要安装绝压模块，对表压仪表进行校验时需要安装表压模块，对差压仪表进行校验时需要安装差压模块。

如图4所示，本实用新型插装压差模块后，差压模块的压力接口05插装至接头座21的模块压力接口35中，压力参考接口14插装至模块压力参考接口36中，差压模块的密封圈04对上述接口连接处形成密封，同时接头座21上的通讯插头31插装至差压模块的通讯插座08中，差压模块的第一电路板02与接头座21上的第二电路板24电连接，差压模块的不脱螺钉06将差压模块固定于接头座21上，实现差压模块与本实用新型的接口模块气路和电路的连接。之后将被检差压仪表的压力参考端与压力参考接头33连接，压力端与压力接头22连接，控制后的气压从气压输入接口34处接入。

上述连接完成之后，再将标准压力模块50(压差模块)的第一电路板02、接头座21内部的第一电磁阀28和第二电磁阀29的第二电路板24连接到自动化校验设备的控制电路板，并将控制电路板电连接到自动化校验设备的显示屏，就可以进行差压仪表的校验，本实用新型的接口模块的工作过程如下：

差压仪表校验时，控制第二电磁阀29开启，即第二电磁阀第一通气孔44与第二电磁阀第二通气孔45断开；控制第一电磁阀28开启，即第一电磁阀第一通气孔42与第一电磁阀第二通气孔43连通，气压输入不进行压力输入，因为参考压力接口和压力接口连通，这时差压压力为0，找到差压压力零点；此时差压仪表的压力参考端与压力端的压力一致，可对被检压力仪表进行零点校准；控制第一电磁阀28和第二电磁阀29关闭，并通过气压输入接口输入气体，为气液分离室26以及被检压力仪表的压力端增压，压力释放过程最后阶段有一定的压力时，开启第二电磁阀29，随被检仪表流回的液体等污染物排放出气液隔离室外，实现对被检压力仪表压力值的校对，并根据标准压力模块的压力值对压力进行调整，实现校准。

如图5所示，本实用新型插装绝压模块(或者表压模块，绝压模块和表压模块都只有一个压力接口05，这里以绝压模块为例进行描述)后，绝压模块的压力接口05插装至接头座21的模块压力接口35中，绝压模块的密封圈04对上述接口连接处形成密封，同时接头座21上的通讯插头31插装至绝压模块的通讯插座08中，绝压模块的第一电路板02与接头座21上的第二电路板24电连接，差压模块的不脱螺钉06将绝压模块固定于接头座21上，实现绝压模块与本实用新型的接口模块气路和电路的连接。之后将被检绝压仪表的压力端与压力接头22连接，气源从气压输入接口34处接入。

上述连接完成之后，再将标准压力模块50(绝压模块)的第一电路板02、接头座21内部的第一电磁阀28和第二电磁阀29的第二电路板24连接到自动化校验设备的控制电路板，并将控制电路板电连接到自动化校验设备的显示屏，就可以进行绝压仪表的校验，本实用新型的接口模块的工作过程如下：

控制第一电磁阀28和第二电磁阀29都关闭，即第一电磁阀第一通气孔42与第一电磁阀第二通气孔43断开，第二电磁阀第一通气孔44与第二电磁阀第二通气孔45断开，使得气液分离室26与压力参考腔27断开，并进行气压输入，为气液分离室26供气、增压，压力释放过程最后阶段有一定的压力时，开启第二电磁阀29，随被检仪表流回的液体等污染物排放出气液隔离室外，实现对绝压模块与绝压仪表的比对，并根据标准压力模块的压力值对供气压力进行调整，实现校准。

本领域技术人员应当理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不限制本实用新型的范围，对本实用新型所做的各种等价变型和修改均属于本实用新型公开内容。