专利名称：便携式压差发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于校准感压设备的装置和方法，具体来说，涉及手持地校准压力测量仪用的动态压差的发生。
背景技术：
为了校准诸如适当位置中的HVAC(采暖、通风和空调)系统内的压差传送器之类的仪器，通常使用一NIST(国家标准和技术协会)可探查的手持校准器，以在两个压力管线之间提供准确的压差读数。通常用来对诸压力管线提供压力的一种方法是采用多个使用一静压源的大单元。典型的是，通过压缩一封闭体积的、一希望量的空气以在一高压管线内获得一较高的压力，由此提供一静态压力。一低压管线也提供环境压力或另外的基准压力。使用一手持的校准器以提供两个压力管线之间的一准确的压差读数。当在一待校准的仪器内的一传感器暴露在该压差面前时，可调整或校验来自该仪器的读数，以与NIST可探查的手持模件的读数相匹配。这样，可校准该仪器传感器。与使用静压源相关的缺点在于当测量非常小压差时，例如0.01”WC(近似为1/270磅/平方英寸)，甚至微小的温度变化也会影响封闭体积内的压力。对于封闭体积系统，微小泄漏也是一问题。因此，在一段时间内通常难于产生和保持恒定的压力。不能在一段时间内保持恒定压力会导致需要现场校准和校验的仪器的校准困难。生物技术/制药应用中的现场校准鉴定是诸如FDA(食品和药物管理委员会)那样的机构强制规定的。至少部分由于上述的困难，许多使用者对于仪器的校准具有一非常困难的时候。
用于仪器校准的另一类型的压力源是一动态压力发生器。动态压力发生器是大型的装置，通常囿于实验室内的台面上使用。此外，根据所使用的流动发生装置(即，泵、真空，或产生动态流动的其它装置)和提供给流动发生装置的电源，动态压力发生器只在一定范围内有效。
发明内容
在一实施例中，本发明是一用于低压的双量程动压力差发生器，它对第一阶段使用在一可变阀上的一压差，以及，对第二阶段压差使用在一流动加速器上的一压差。可变阀上的压差可用于较高的压差，而在流动加速器上产生的压差可用于一低范围的压差，不过两个范围可以重叠。
在本发明的第一实施例中，一便携式压差发生系统包括一具有通过其间的一通道的便携式流动加速器。该通道具有一第一横截面面积的高压区域和一第二横截面面积的低压区域，第一横截面面积大于第二横截面面积。加速器还包括一与流动加速器的低压区域流体连通地连接的加速器低压龙头，其中，低压龙头适于与压力测量装置的一低压端口流体连通地连接；以及一与流动加速器的高压区域流体连通地连接的加速器高压龙头，其中，高压龙头适于与一压力测量装置的一高压端口流体连通地连接。该系统还包括一与流动加速器内的通道流体连通地连接的便携式泵。
流动加速器的第一横截面和第二横截面面积之比可以在5∶1和40∶1之间。在一优选的实施例中，第一横截面和第二横截面面积之比在8∶1和22∶1之间。
在某些实施例中，便携式压差发生系统可包括一与加速器低压龙头流体连通地连接的低压管线，该低压管线适于与一压力测量装置的一低压端口流体连通地连接；以及一与流动加速器的高压龙头流体连通地连接的高压管线，高压管线适于与压力测量装置的一高压端口流体连通地连接。
在某些实施例中，便携式压差发生系统的泵被构造成产生一远离泵的正向流体流动并强制流体通过流动加速器的通道。或者，压差发生系统的泵可以是一真空泵，该泵被构造成通过流动加速器的通道朝向泵抽吸流体。
该压差发生系统另外可包括设置在流动加速器和泵之间并与它们流体连通的一可变阀。该阀具有由通过阀的流体流动的方向所规定的一上游侧和一下游侧。一阀低压龙头与阀的下游侧流体连通地连接；而一阀高压龙头与阀的上游侧流体连通地连接。包括有一范围选择装置(range selection device)，它用来选择横贯加速器低压龙头和加速器高压龙头的一第一压差，或用来选择横贯通过阀低压龙头和阀高压龙头的可变阀的一第二压差。该范围选择装置是一具有一第一状态和一第二状态的阀，第一状态提供通向一高压出口的加速器高压龙头和通向一低压出口的加速器低压龙头的流体连接，第二状态提供通向一高压出口的阀高压龙头和通向一低压出口的阀低压龙头的流体连接。范围选择装置可交替地具有提供加速器高压龙头与一低压出口流体连接的第一状态和提供阀高压龙头与高压出口流体连接的第二状态。
在一实施例中，主流体流动的方向远离泵，而加速器低压龙头和阀低压龙头可以是一公用龙头。或者，主流体流动的方向朝向泵，而加速器低压龙头和阀高压龙头可以是一公用龙头。
本发明可包括一便携式压力校准系统。该便携式压力校准系统包括一手持的测量模件，它具有一带有一高压输入和一低压输入的压差传感器。该系统还包括一与手持测量模件相连的压差发生模件。该压差发生模件具有一便携式流动加速器，它具有一如上所述的、通过其间的通道。
该便携式压力校准系统还可包括一设置在流动加速器和泵之间并与它们流体连通的阀，该阀具有由通过阀的流体流动的方向所规定的一上游侧和一下游侧。一阀低压龙头与阀的下游侧流体连通地连接；而一阀高压龙头与阀的上游侧流体连通地连接。提供一范围选择装置用来交替地选择横贯阀或加速器的对应的高压和低压龙头。本发明包括一用来在两个范围内形成一压差的方法，该方法包括以下的步骤通过致动与阀直接流体连通的一泵来启动通过一可变阀和与该阀直接流体连通的一流动加速器的一流动；通过调整阀来控制通过可变阀和流动加速器的流动速率，该阀具有由通过阀和流动加速器的流体流动的方向所规定的一上游侧和一下游侧，流动加速器具有一第一横截面面积的高压区域和一第二横截面面积的低压区域，第一横截面面积大于第二横截面面积；通过一与阀上游侧流体连通的阀高压龙头和一位于阀下游侧上的阀低压龙头获得经过该阀的静压差；通过一在低压区域内的加速器低压龙头和一在高压区域内的加速器高压龙头获得经过流动加速器的静压差；以及，在经过阀的静压差和在经过加速器的静压差之间进行选择并将被选取的该压差提供给一低压输出端口和一高压输出端口。
本发明还包括一用来校准一压力测量仪的方法，该方法具有如下的步骤用一手持便携式压力校准系统动态地发生一压差；隔绝手持便携式压力校准系统与压力测量仪内的一压力传感器的连通；用手持便携式压力校准系统测量压差，使压力校准系统与压力测量仪内的该传感器连通；比较从压力测量仪中读取的一压力和从手持的压力校准系统中读取的一压力；调整压力测量仪，直到从仪器中读取的压力与从手持的压力校准系统中读取的压力相一致为止。
在一实施例中，用来校准一压力测量仪的方法可包括以下步骤将一高压管线和一低压管线连接于一压力测量仪；隔绝高压管线和低压管线与压力测量仪中的一压力传感器的连通；用连接于高压管线和低压管线的一手持压力校准系统动态地发生一压差；用一手持压力校准系统测量压差；允许高压管线和低压管线与压力测量仪中的该传感器连通；比较从压力测量仪中读取的一压力和从手持便携式压力校准系统中读取的一压力；以及，调整压力测量仪，直到从仪器中读取的压力与从手持便携式压力校准系统中读取的压力相一致为止。
校准方法还可包括在经过至少一个阀上的一静态压差和经过一包含在手持便携式压力校准系统内的一流动加速器的一静态压差之间进行选择，并将被选取的该压差提供给该手持便携式压力校准系统的一低压输出端口和高压输出端口。
本发明的一个或多个实施例的细节将在附图中和下面的描述中予以阐述。从描述和附图中并从附后的权利要求中将会明白本发明其它的特征、目的和优点。
图1是一手持的校准模件的俯视图，该模件带有插入其内的本发明的压力源；图2是图1的手持校准模件的正视图，示出插入其内的本发明的压力源；图3是图2中所示的压力源的示意图；图4是处于一操作模式位置中的一电子压力仪的一阀缸的示意图；图5是处于一监视模式位置中的一电子压力仪的一阀缸的示意图；图6是处于一校准模式位置中的一电子压力仪的一阀缸的示意图；图7是表示压力与电压输出的关系的图表；图8是带有一实心校准集管的一压力源的立体图；图9是一流动加速器的立体图；图10是图9的流动加速器的截面图；图11是一替代的流动加速器的截面图；图12是一双量程压力源的示意图；图13是带有一共用龙头的一双量程压力源的示意图；图14是示出两种流动加速器的试验结果的曲线图。
各图中相同的标号表示相同的元件。
具体实施例方式
现参照图1-3，一压力校准系统10使用一现有技术的手持模件12。该手持模件12具有一压力传感器13，它通常被校准到NIST(国家标准和技术协会)标准，即，是NIST可探查的。手持模件12具有一高压输入14和一低压输入16。手持模件12通常具有一电气输入/输出18和20(图1)。通过电气输入/输出18和20测量电气输出的能力使手持模件12能像一电气万用表一样操作。此外，手持模件12通常设置有一显示屏15以便对使用者显示数据。手持测量仪的一实例可见美国专利6,069,326，本文已援引其全部内容以供参考。
在所示实施例中，一压力源22(图2和3)被构造成一插件以便插入到手持模件12内。压力源22产生用于与手持模件12相连的压力。压力源22产生一恒定的压力，该压力可被动态地控制并用于与手持模件12相连以产生一可探查的压力信号。
现参照图3，压力源22具有一小型泵24。小型泵24的一实例是一2D系列泵，它由GAST Mfg.，Benton Harbor，MI 49023提供。泵24可由位于手持模件12内的一电池供电，或压力源22可设置一电池。或者，压力源22可从外部电源接受电力。设置一“开/关”开关26(图1和2)用来致动小型泵24。一输出管线28(图3)与小型泵24连通。一流动控制阀30(图3)设置在输出管线28上。流动控制阀30的一实例是一F-2822系列针阀，它由Air Logic，Racine，WI53402提供。流动控制阀30根据小型泵24的压力设定流量。
一压力源高压管线32a与在流动控制阀30的一下游位置的输出管线28连通。该压力源高压管线32a终止在一压力源高压输出33处。一压力发生元件34也位于输出管线28上。该压力发生元件34位于压力源高压管线32a的下游，并可以是一与上述流动控制阀30相同类型的阀。压力发生元件34用来对较低的压降产生低的阻力，或可调整到产生一较大的阻力，因此，横贯压力发生元件34形成一较大的压降。压力源高压管线32a设置成与输出管线28连通。一压力源低压管线36a终止在压力源高压输出33处。该压力源低压管线36a与在压力发生元件34的一下游位置的输出管线28连通，并终止在37处。一可设置在输出管线28终端处的通气管40从位于压力源低压管线36a的交点的一下游位置的输出管线28放出流动。因此，一压差产生在两个显示为水平管的管线32a、36a内并在压力发生元件34的前和后，管32a内的压力高于管线36a内的压力。
压力发生元件34也可是一形成一压差的固定的层流元件。这样一元件的实例可以是位于一较大的输出管线28内的若干小管状元件的结构。各个较小管状元件的轴线平行于输出管线28的轴线。小管状元件可具有任何横截面形状，即圆形、六角形、三角形、椭圆形等。使一层流元件作为压力发生元件34的优点在于在一较宽压力和压差范围内提供一更加稳定的压差。使用一固定的层流元件作为压力发生元件34不限制整体单元的某些可调整性，但却简化了结构和操作。
或者，压力发生元件34可以是一可调整的层流元件，因此，提供更多层流的益处(包括以上所述的)而不限制单元的可调整性。这可通过控制经过一层流元件的各个较小管子的流动或通过组合一可调整的阀和一固定层流元件而实现。因此，压力源22包括一便携式的压差发生系统或模件。
如图1和2所示，设置一“全程(FS)设定”钮42用于调整流动控制阀30。设置一“设定点钮”44用来调整压力发生元件34和由此的在压力发生器低压管线输出37处提供的压力。在大部分应用中，当按钮42被调整时，按钮44将以一反比例量进行调整。因此，按钮42可与按钮44连接以自动地执行该反比例调整。这样一连接可以是简单齿轮，但皮带驱动或类似系统也可使用。在这样连接的情形中，两个按钮42、44中可以只需一个按钮从单元的面板中突出。
压力校准系统10用来校准一仪器70，该仪器具有一位于其中的压力传感器72。为了举例的目的，仪器70可以是在先前提交的、共同拥有的美国专利申请09/546856中所述的压力测量装置，本文已援引其全部内容以供参考。尽管特别地参考了上述的压力测量仪，但应该理解本发明的压力校准系统10也可用来校准其它仪器。
仪器70具有一用来接纳一探头52的阀端口74(图2、4、5和6)。仪器70能有选择地将传感器72暴露于偶联到探头52的高压管线46和低压管线56之间的压差。如何一压力可有选择地暴露于一传感器72的实例显示在图4、5和6中。现参照图4，一阀端口74显示为位于一阀缸(valve cylinder)80的一端上。一应用压力源82显示为通过通道84和86与传感器72连通。
现参照图5，阀缸80已经转动，来自高压管线46和低压管线56的压力通过管线84、86、88和90经阀端口74与压力源82和传感器72连通。
现参照图6，高压管线46和低压管线56与阀端口74对接。阀缸80已被调整以阻止压力源82与传感器72连通。相反，高压管线46通过管线92与传感器72连通。
当然，也可采用其它形状来有选择地隔绝压力源82、高和低压管线46、56和传感器72。实例包括有选择地打开和关闭多个阀或其它装置。
现参照图2，一校准集管45将探头52连接于压力发生模件22和手持模件12。集管45包括一高压管线46，该管线具有的一第一端48与手持模件12的高压输入14连通。高压管线46具有一与一探头52连通的第二端50。一低压管线56具有与手持模件12的低压输入16连通的一第一端58。低压管线56具有与探头52连通的一第二端60。一高压T接头62设置成与高压管线46相一致。该高压T接头62连接高压管线46和一压力发生器高压管线32b，该压力发生器高压管线32b与压力发生器高压输出33连通。一低压T接头64设置成与低压管线56相一致。该低压T接头64连接于低压管线56和一压力发生器低压管线36b，该压力发生器低压管线36b与压力发生器低压输出37连通。
参照图8，一模制或机加工的塑料或金属的校准集管45可用来代替T接头62、64和压力管线46、56、32b、36b的部分，以简化压力发生模件22的操作并与手持模件对接。例如，一校准集管45可包括诸通道，它们与低压输入16和高压输入14以及低压输出37和高压输出33连通。诸通道功能地代替高压T接头62和低压T接头64，并具有用来连接到高压管线46和低压管线56的端口。图2可被认为是这样一模制或机加工的塑料或金属的校准集管45的诸内部通道的示意图。
在实践中，探头52插入到仪器70中的阀端口74内。仪器70内的一阀缸80或其它装置可用来隔绝高压管线46和低压管线56的压力输入在仪器70内的传感器72上的作用。流动控制阀30和压力发生元件34被调整到实现压力源高压管线32a、32b和压力源低压管线36a、36b之间的一所希望的压力和所希望的压差。手持模件12内的被校准好的压力传感器13将压差转换到诸电信号，这些电信号可通过显示在手持模件12上的显示屏21上的数字反映出来。阀缸80或其它装置用来将仪器传感器72暴露于高压管线46和低压管线56之间的压差。然后，读出传感器72上的读数，并与手持模件12上的传感器13的读数作比较。然后可校准仪器的传感器72，以使仪器传感器72的读数与手持模件12的显示21相一致。
此外，从手持模件12可通过电气端口18和20实施一电气的校准。
在一实施例中，手持模件12根据压力发生模件22允许一最大压力和最小压力输入。此外，可以输入最小电气和最大电气输入。设置一标以“百分比”的功能。通过启动该功能，手持模件12计算一比例和真实输出的误差，用一电输出百分比以百分比对诸组压力输入作规格化处理。因此，该特征免除了要有一用于计算误差的基本的压力的需求。例如，通过插入法手持模件可在一98％全程上计算2％的误差。对于进行插值计算的一输入变量，功能从零到100％进行规格化。因此，一使用者可确定一误差，并在全程上的任何位置处纠正该误差。
现参照图7，作为进一步的说明，x轴线表示从P最小至P最大的压力输入。Y轴线表示DUT(进行试验的装置)的电输出，例如，从Vdc最大至Vdc最小的仪器70。一直线75具有由P最小和Vdc最小限定的一端和由P最大和Vdc最大限定的一第二端。以上讨论的百分比(％)功能导致显示屏21在对比已被选取的P最小和P最大值之间的范围后根据实际的压力输入显示出0至100％。因此，一使用者在任何时候能洞悉从P最小至P最大的范围中什么百分比范围正被探测。显示屏21也可描述为与线75的偏离表示为从Vdc最小输出至Vdc最大输出的一百分比范围。例如，如果实际压力是在0P最小的输入值上的0.90”WC和1.0”WC P最大以及根据0Vdc最小至10Vc最大电输出为8.9Vdc，那么，显示屏在压力侧上表示90.0％而在输出侧上为-1.0％作为一偏差或误差。因此，一操作者不需知道压力或输出的类型。相反，操作者可以拨出(dial out)-1％误差。
以上所述的程序和装置在几个帕(Pa)即小于10Pa的范围内，以及在10Pa至100Pa范围内，能提供一稳定的压差。该装置和方法对于高得多的压差也是稳定的，也可很好适应于千帕(kPa)范围内。为参考起见，10Pa等于0.04英寸水柱高或0.075mmHG(水银毫米)。当要校准高灵敏度压力监视装置时，这样的低压差是必要的，但在其它的应用中同样也是有效的。该装置的便携性和稳定性以及上述的方法造成了校准压力监视装置用的一理想的仪器。
在便携式压差发生器的另一实施例中，图9-11示出一流动加速器100。该流动加速器包括一内部通道101，它具有如图10和11所示的变化的横截面面积。该内部通道的横截面形状可以是圆形(如图9和10所示)或正方形(如图11所示)，但不局限于这些形状。流动加速器100具有一高压区域106和一低压区域110。高压区域106具有比低压区域110大的横截面面积。流动加速器100具有一显示为从低压区域110朝向高压区域106的流动方向102。当泵124(见图12和13)用作为一真空泵时，流动103可以是相反方向。如图所示，流体(液体或气体)将以比流过高压区域106高的速度流过低压区域110。这导致在低压区域110内形成低的静压而在高压区域106内形成高的静压。为了探测这些静压值，一低压龙头108和一高压龙头104分别与低压区域110和高压区域106流体连通。这样类型的龙头的内径可以约为千分之10至30英寸，但也可以是其它尺寸。
为了产生一低压差，低压区域110的横截面面积小于高压区域106的横截面面积。一第一实例的加速器具有的低压区域横截面面积对高压区域横截面面积之比约为8.8。在第一实例的加速器中，面积“A”是0.0106平方英寸，而面积“a”是0.0012平方英寸。一第二实例的加速器具有的低压区域横截面面积对高压区域横截面面积之比约为21.5。在第二实例的加速器中，面积“A”是0.0106平方英寸，而面积“a”是0.000491平方英寸。涉及这些加速器的试验结果示于图14中。如图14中所示，流动加速器100的有效范围将依赖于横截面面积和可供流率之比。流动加速器100可以在1Pa至50kPa的范围内有效。
图12是一双量程压差发生器的示意图，它具有一真空泵124，该真空泵的输出管线128通向一压差发生阀134。在所示的结构中，泵输出管线128附连于阀134的第一侧。阀压力龙头132与阀134的第一侧流体连通地连接，而阀压力龙头136与阀134的第二侧流体连通地连接。当流动通过阀时，龙头132和136用来测量由阀134产生的一压差。可变阀134可被调整而在一给定范围内形成一较大或较小的压差。根据泵124究竟是抽吸一真空力还是输出一正向压力，将确定通过压力发生阀134的流动方向。当泵输出是一正向压力时流动方向显示为箭头102，而当泵抽吸一真空力时流动方向显示为箭头103。
如图12所示，一流动加速器100与阀134流体连通地连接。在优选实施例中，泵124抽吸一真空力，因此流动方向显示为箭头103。任何泵都是一噪音源。在优选实施例中，采用如箭头103所示流动方向的真空泵的噪音从压力龙头被吸走，由此，泵124所产生的噪音对于取自龙头104、108、132和136的压差的测量具有最小的影响。适用于本发明的真空泵的一实例是由Virtual Industries供给的VMP1624型。
如图12所示，加速器压力龙头104和加速器压力龙头108显示为处于测量通过流动加速器100产生的压差的位置。压力龙头136和压力龙头132显示为处于测量横贯压力发生阀134产生的压差的位置。
一范围选择装置140用来从各种压力龙头132、136、104和108中选择，以引导一低压到低压输出146以及引导一高压到一高压输出148。在图12中，范围选择装置由一范围开关142和一端口构造开关144组成，根据所需要压差的范围，它们用来组合地将压力龙头132、108连接到低压输出146，以及，将压力龙头136和194连接到高压输出148。可被调整压力发生阀134以在压力龙头136和压力龙头132之间提供一压差范围。当需要一低压差时，可被调整阀范围选择装置140以在加速器高压龙头104和加速器低压龙头108之间提供一压差。在本发明的一实施例中，流动加速器100用来在压差范围的低压部分上发生一压差，而压力发生阀134用来在本说明书中上述的上限范围内形成一可变的压差。
图13示出上述系统的另一实施例，例外之处在于压力龙头136和压力龙头108被公共压力龙头150替代。因为阀134与流动加速器之间较为接近，阀134的第二侧直接连接于流动加速器100的低压区域，所以，公共压力龙头150被用来简化系统的设计和制造。
流动系统中共同之处在于流动方向可以改变且仍形成类似的特性。例如，泵124可被构造成输出一通过系统的正向压力。这将在阀134的两侧上两龙头的作用倒过来。端口构造开关(port cinfiguration switch)144和范围开关142可用来适应该用途。
输出端口146和输出端口148可与输出端口37和输出端口33相比拟(见图2和3)，并可以与以上所述完全相同的方式使用。
本申请人的发明有利地提供一紧凑的、便携式和NIST可探查的压力源，它动态地发生的较低的压力值低到个位数Pa。压力源是紧凑的，并通过使用一动态的流动来补偿温度的变化和体积的变化，以此能提供一非常低和稳定的压差。紧凑的模件对现存的手持校准器可构造成一插件，以方便于操作者。现存的手持校准器能够校准电传感器以及压力传感器和其它类型的传感器。因此，能够在一容易运输的装置上设置所有校准功能则是有利的。其它的优点可从以上的描述以及从诸附图和附后的权利要求中变得明白。此外，本申请人的发明提供两个范围的压差，可使用相同的泵和电源在该手持的装置中实现该两个范围的压差。这增加了系统的灵活性并增加其用途。
至此已经描述了本发明好几个实施例。然而，应该理解到，在不脱离本发明精神和范围的前提下，可以作出各种修改。因此，其它的实施例也纳入附后权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种便携式的压差发生系统包括一便携式流动加速器，它具有通过其间的一通道，所述通道具有一第一横截面面积的一高压区域和一第二横截面面积的一低压区域，第一横截面面积大于第二横截面面积，所述加速器还包括一与流动加速器的低压区域流体连通地连接的加速器低压龙头，所述低压龙头适于与压力测量装置的一低压端口流体连通地连接；一与流动加速器的高压区域流体连通地连接的加速器高压龙头，所述高压龙头适于与压力测量装置的一高压端口流体连通地连接；以及一与流动加速器内的通道流体连通地连接的便携式泵。
2.如权利要求1所述的便携式的压差发生系统，其特征在于，它还包括一与加速器低压龙头流体连通地连接的低压管线，所述低压管线适于与一压力测量装置的一低压端口流体连通地连接；以及一与加速器的高压龙头流体连通地连接的高压管线，所述高压管线适于与一压力测量装置的一高压端口流体连通地连接。
3.如权利要求1所述的便携式的压差发生系统，其特征在于，泵被构造成产生一远离泵的正向流体流动并强制流体通过流动加速器的通道。
4.如权利要求1所述的便携式的压差发生系统，其特征在于，泵是一真空泵，它被构造成抽吸流体通过流动加速器的通道朝向泵流动。
5.如权利要求1所述的便携式的压差发生系统，其特征在于，它还包括一阀，它设置在流动加速器和泵之间并与它们流体连通，该阀具有由通过阀的流体流动的方向所规定的一上游侧和一下游侧；一阀低压龙头，它与阀的下游侧流体连通地连接；以及一阀高压龙头，它与阀的上游侧流体连通地连接；一范围选择装置，它用来选择经过加速器低压龙头和加速器高压龙头的一第一压差或经过通过阀低压龙头和阀高压龙头的阀的一第二压差。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，第一横截面和第二横截面面积之比在5∶1和40∶1之间。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，第一横截面和第二横截面面积之比在8∶1和22∶1之间。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，范围选择装置是一具有一第一状态和一第二状态的阀，第一状态提供通向一高压出口的加速器高压龙头和通向一低压出口的加速器低压龙头的流体连接，第二状态提供通向一高压出口的阀高压龙头和通向一低压出口的阀低压龙头的流体连接。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，主流体流动的方向远离泵，其中，加速器低压龙头和阀低压龙头是一公用龙头。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，主流体流动的方向朝向泵，其中，加速器低压龙头和阀高压龙头是一公用龙头。
11.如权利要求5所述的系统，其特征在于，范围选择装置具有提供加速器高压龙头与一低压出口的流体连接的一第一状态和提供阀高压龙头与一高压出口的流体连接的一第二状态。
12.一种便携式压力校准系统包括一手持的测量模件，它具有一带有一高压输入和一低压输入的压差传感器；一压差发生模件，它与所述手持测量模件关联，所述压差发生模件包括一便携式流动加速器，它具有一通过其间的通道，所述通道具有一第一横截面面积的高压区域和一第二横截面面积的低压区域，第一横截面面积大于第二横截面面积，所述加速器还包括一加速器低压龙头，它与流动加速器的低压区域流体连通地连接，所述低压龙头适于与手持测量模件的低压输入流体连通地连接；一加速器高压龙头，它与流动加速器的高压区域流体连通地连接；所述高压龙头适于与手持测量模件的低压输入流体连通地连接；以及一与流动加速器内的通道流体连通地连接的便携式泵。
13.如权利要求12所述的便携式压力校准系统，其特征在于，泵被构造成产生一远离泵的正向流体流动并强制流体通过流动加速器的通道。
14.如权利要求12所述的压差校准系统，其特征在于，泵是一真空泵，它被构造成抽吸流体通过流动加速器的通道朝向泵流动。
15.如权利要求12所述的便携式压力校准系统，其特征在于，还包括一阀，它设置在流动加速器和泵之间并与它们流体连通，该阀具有由通过阀的流体流动的方向所规定的一上游侧和一下游侧；一阀低压龙头，它与阀的下游侧流体连通地连接；一阀高压龙头，它与阀的上游侧流体连通地连接；一范围选择装置，它用来选择经过加速器低压龙头和加速器高压龙头的一第一压差或经过通过阀低压龙头和阀高压龙头的阀的一第二压差。
16.如权利要求15所述的便携式压力校准系统，其特征在于，泵被构造成产生一远离泵的正向流体流动并强制流体通过流动加速器的通道。
17.如权利要求15所述的压差校准系统，其特征在于，泵是一真空泵，它被构造成抽吸流体通过流动加速器的通道朝向泵流动。
18.如权利要求14所述的系统，其特征在于，范围段装置是一阀，它具有提供加速器高压龙头与高压出口以及加速器低压龙头与低压出口流体连接的一第一状态以及提供阀高压龙头与高压出口以及阀低压龙头与低压出口流体连接的一第二状态。
19.如权利要求14所述的系统，其特征在于，范围选择装置具有一第一状态和一第二状态的阀，第一状态提供加速器高压龙头与低压出口的流体连接，第二状态提供阀高压龙头与高压出口的流体连接。
20.一种用来在两个范围内形成一压差的方法包括通过致动一与阀直接流体连通的泵启动一流动通过一阀和一与该阀直接流体连通的流动加速器；通过调整阀控制通过阀和流动加速器的流量，该阀具有由通过阀和流动加速器的流体流动的方向所规定的一上游侧和一下游侧，加速器高压龙头具有一第一横截面面积的一高压区域和一第二横截面面积的一低压区域，第一横截面面积大于第二横截面面积；通过一与阀上游侧流体连通的阀高压龙头和一位于阀下游侧上的阀低压龙头获得经过阀的静压差；通过一在低压区域内的加速器低压龙头和一在高压区域内的加速器高压龙头获得经过流动加速器的静压差；在经过阀的静态压差和在经过加速器的静压差之间进行选择并将被选取的该压差提供给一低压输出端口和一高压输出端口。
21.一种用来校准一压力测量仪的方法，该方法包括如下步骤用一手持便携式压力校准系统动态地发生一压差；隔绝手持便携式压力校准系统与压力测量仪内的一压力传感器的连通；用手持便携式压力校准系统测量压差，使压力校准系统与压力测量仪内的该传感器连通；比较从压力测量仪中读取的一压力和从手持压力校准系统中读取的一压力；调整压力测量仪，直到从仪器中读取的压力与从手持压力校准系统中读取的压力相一致为止。
22.一种用来校准一压力测量仪的方法，该方法包括如下步骤将一高压管线和一低压管线连接于一压力测量仪；隔绝高压管线和低压管线与压力测量仪中的一压力传感器的连通；用连接于高压管线和低压管线的一手持压力校准系统动态地发生一压差；用一手持压力校准系统测量压差；允许高压管线和低压管线与压力测量仪中的该传感器连通；比较从压力测量仪中读取的一压力和从手持便携式压力校准系统中读取的一压力；以及调整压力测量仪，直到从仪器中读取的压力与从手持便携式压力校准系统中读取的压力相一致为止。
23.如权利要求22所述的校准方法，其特征在于，还包括如下的步骤调整压力校准系统中的至少一个值以达到一理想的压差。
24.如权利要求23所述的校准方法，其特征在于，还包括在经过至少一个阀上的一静态压差和经过一包含在手持便携式压力校准系统内的一流动加速器的一静态压差之间进行选择，并将被选取的该压差提供给该手持便携式压力校准系统的一低压输出端口和高压输出端口。
全文摘要
一种便携式的压差发生系统具有一便携式流动加速器(100)，该加速器具有一第一横截面面积的高压区域(110)和一第二横截面面积的低压区域(106)，该第一横截面面积大于该第二横截面面积。加速器(100)还包括与流动加速器的低压区域(106)流体连通地连接的一加速器低压龙头(104)，该低压龙头(104)适于与一压力测量装置的一低压端口流体连通地连接。加速器还包括与流动加速器(100)的高压区域(110)流体连通地连接的一加速器高压龙头(108)，该高压龙头适于与一压力测量装置的一高压端口流体连通地连接。该系统还包括与流动加速器(100)内的通道流体连通地连接的一便携式泵(124)。
文档编号G01L27/00GK1946995SQ200580006535
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年3月3日
发明者W·S·克什, M·格拉夫莎尼 申请人:阿舍克罗夫特有限公司