一种电气式复合压力表的制作方法

1.本实用新型属于仪表领域，具体涉及一种带指针指示和数字显示，并具备电信号输出的电气式复合压力表。


背景技术：

2.现有的压力表主要为机械式仪表，采用包端管为敏感组件，通过齿轮传动、带动指针在刻度盘上刻度指示。这种机械式仪表主要存在以下问题：1)精度低；
3.2)高低温环节指示误差大；3)无电信号输出，无法通过其它设备进行实时监控，只能通过操作人员目视判读；4)采用铜合金材料，抗湿热、盐雾较差。迫切需要在保证操作人员的判读习惯的前提下，设计一种新型的电气式复合型压力表，提高设备在恶劣工作环境下的显示精度和可靠性。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术的上述问题，本实用新型的目的是提供一种电气式复合压力表，保证操作人员的判读习惯的前提下，能在恶劣工作环境下实时精准显示的电气式复合压力表。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种电气式复合压力表，包括电气传感器和微处理器，其中所述电气传感器感受压力源并进行温度补偿，所述微处理器用于按照所述电气传感器的感测值，控制数码显示模块显示当前压力值，并通过带动齿轮组的步进电机控制指针在刻度盘指示当前压力值。
7.其中，所述齿轮组与电位器连接，电位器用于向所述微处理器反馈齿轮组 (或者说指针)的转角信号，以监控指针指示状态。
8.所述电气式复合压力表还包括与微处理器连接的故障告警灯，用于电气式复合压力表的开机自检和故障告警。故障告警灯颜色可采用红色、橙色或其他颜色，分布于刻度盘上。
9.所述电气式复合压力表还包括电压或电流信号的电连接器，用于给后端采集监控设备(可以为采集处理计算机)反馈压力采集信号和电气式复合压力表工作状态，实现实时信号采集、记录。
10.所述刻度盘刻度可根据要求压力量程、精度、单位及角度进行排布，并可在刻线外圈印刷或喷涂分布不同颜色的色带(如红、黄、橙、绿)对操作人员辅助指示。
11.所述数码显示模块可选用液晶屏、数码管或其他元器件，位置可根据习惯及要求分布于仪表盘上部、下部或右部。
12.与现有的机械式压力表相比，本实用新型的电气复合式压力表有以下优点：
13.1)精度等级的提高。市面销售的机械压力表采用包端管作为敏感元件，精度等级多数为1.6级或2.5级；本实用新型的电气复合式压力表采用高精度电气传感器(可以为货架产品)作为敏感元件，可同时实现指针指示和数码显示，精度可达到0.5级。
14.2)耐压性好。采用高精度电气传感器代替弹簧管作为敏感元件，耐压高，可避免敏感元件在大过压条件下的变形、损坏带来的指示异常。
15.3)环境适应性好。传感器内置温度补偿电路，高低温下温度影响小，显示精度高于机械式压力表；
16.4)具备开机自检功能和电信号输出功能。可实现系统对信号器的采集、监控，减少人员操作量，降低操作人员工作强度。
附图说明
17.图1为按照本实用新型的实施例的电气式复合压力表的原理图；
18.图2为本实用新型的电气复合式压力表的刻度盘的例子；
19.图3为电气传感器的原理图。
具体实施方式
20.下面参考附图，结合具体实施例更详细的说明本实用新型的电气式复合压力表。
21.图1为按照本实用新型的实施例的电气式复合压力表的原理图。如图所示，所述电气式复合压力表主要包括电气式传感器部分(含压力敏感组件、温度补偿模块和a/d采样、运算电路)、运算控制部分(微处理器)、伺服系统(步进电机及齿轮组)、显示部分(指针和刻度盘、故障告警灯、数码显示模块)、驱动电路、电源及结构件。
22.电气式复合压力表工作时：
23.由电连接器引入电源；经电源组件转换为不同规格的电压给电气传感器、微处理器、步进电机、数码显示模块以供电。
24.由压力管路引入采集压力源，电气传感器感受压力源信号，压力源信号经过温度补偿、放大、校准并经a/d转换后输出给微处理器。
25.微处理器收到电气传感器的感测信号后，根据接收的感测信号控制步进电机转动，通过齿轮组的齿数比使指针在刻度盘上进行指示；同时在齿轮组的带动下与指针同步转动的电位器输出电信号，经a/d转换后反馈给微处理器，以判断指针的转角位置是否正确；微处理器同时将所述感测信号输出给数码显示模块，将指针指示的压力值同步显示；
26.当电气式复合压力表接入电源后，首先进行开机自检。当开机自检发现故障、指针指示或数码显示故障时，由故障告警灯告警；
27.电压或电流信号的电连接器用于给后端采集监控设备(可以为采集处理计算机)反馈压力采集信号和电气式复合压力表工作状态，实现实时信号采集、记录。
28.显示设计：
29.a)刻度盘刻度根据要求压力量程、精度、单位及角度进行排布，并可在刻线外圈印刷或喷涂分布不同颜色的色带(如红、黄、橙、绿)对操作人员辅助指示；
30.b)数码显示模块可选用液晶屏、数码管或其他元器件，位置根据习惯及要求，可分布于仪表盘上部、下部或右部；
31.c)故障告警根据习惯及要求，颜色可采用红色、橙色或其他颜色，分布于刻度盘上。
32.d)压力表序号及名称可标记于刻度盘上部、下部、左部或右部，或采用标牌形式固
定于压力表后盖；
33.e)压力接口根据要求采用国标或欧美表接头形式；
34.f)电连接器型号可根据要求选用，位置可设计于压力表侧圆周面或后盖；
35.图2表示了本例的电气复合式压力表的刻度盘的例子。
36.2)结构设计
37.压力表结构件包括压力管路、壳体、刻度盘、玻璃、紧固件。其中压力管路、紧固件可选用强度高、机加和耐候好的奥氏体不锈钢制造；壳体、刻度盘可选用强度，耐候好、质量轻的铝合金材料制造；玻璃可选用高硅酸盐玻璃材料或聚碳酸脂材料制造。金属零件根据用途进行热处理和表面处理。
38.3)传感器设计
39.电气传感器选用耐腐蚀、高性能、宽温度范围的高精度0.3％传感器,可满足0.5％的精度设计要求，其原理框图见图3，可以采用满足要求的货架产品。
40.本实用新型的复合式压力表使用电气式传感器采集引入的压力、并进行温度补偿，输出信号给微处理器。微处理器经过滤波、解算后生成对应压力值，控制步进电机带动齿轮组、指针配合刻度盘指示及数字显示当前压力值，并可输出成比例电流或电压信号给外部设备。具有1)精度高；2)高低温影响小； 3)指针、数字双显示、人机功效学好；4)环境适应性好；5)具备开机自检功能；6)具有电信号输出，可由系统设备进行状态监控，大大减轻了操作人员工作强度。


技术特征：
1.一种电气式复合压力表，其特征在于包括电气传感器和微处理器，其中所述电气传感器感受压力源并进行温度补偿，所述微处理器用于按照所述电气传感器的感测值，控制数码显示模块显示当前压力值，并通过带动齿轮组的步进电机控制指针在刻度盘指示当前压力值。2.按照权利要求1所述的电气式复合压力表，其中所述齿轮组与电位器连接，电位器用于向所述微处理器反馈指针的转角信号，以监控指针指示状态。3.按照权利要求1所述的电气式复合压力表，其中所述电气式复合压力表还包括与微处理器连接的故障告警灯，用于电气式复合压力表的开机自检和故障告警。4.按照权利要求3所述的电气式复合压力表，其中所述故障告警灯设置在刻度盘上，颜色采用红色或橙色。5.按照权利要求1所述的电气式复合压力表，其中所述电气式复合压力表还包括给后端采集监控设备反馈压力采集信号和电气式复合压力表工作状态的电连接器。6.按照权利要求1所述的电气式复合压力表，其中在所述刻度盘刻线外圈印刷或喷涂分布不同颜色的色带。7.按照权利要求1所述的电气式复合压力表，其中所述数码显示模块为液晶屏或数码管。

技术总结
本实用新型公开一种电气式复合压力表，其特征在于包括电气传感器和微处理器，其中所述电气传感器感受压力源并进行温度补偿，所述微处理器用于按照所述电气传感器的感测值，控制数码显示模块显示当前压力值，并通过带动齿轮组的步进电机控制指针在刻度盘指示当前压力值。本实用新型的复合式压力表使用电气式传感器采集引入的压力、并进行温度补偿，输出信号给微处理器。微处理器控制步进电机带动齿轮组、指针配合刻度盘指示及数字显示当前压力值，并可输出成比例电流或电压信号给外部设备。具有精度高、高低温影响小的特点，另外可具有电信号输出，由系统设备进行状态监控，大大减轻了操作人员工作强度。减轻了操作人员工作强度。减轻了操作人员工作强度。


技术研发人员：孙文强 吴慧龙 张君 夏志鹏 单新宇 师圣君 张艳艳
受保护的技术使用者：太原航空仪表有限公司
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021/10/8