专利名称：一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检定压力扫描系统传感器技术领域，尤其是一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置。
背景技术：
压力扫描系统是一种压力扫描式压力采集仪器，在风洞实验中主要用于翼型表面压力分布、洞壁压力的采集。压力扫描系统是由多个压力数据通道组成的。例如目前通用的9816以太网智能压力扫描系统，最多可同时扫描采集上千个压力数据通道。压力数据通道的核心是压力传感器，在压力传感器扫描采集数据过程中，由于各种原因会存在传感器采集误差。这个问题在实时采集中不易被发现，往往会使采集精度降低造成数据误差。某些非常重要的场合又必须绝对保证采集数据的在误差范围之内，这样实时检定压力扫描系统传感器及时发现采集精度降低和质量变差，就显得非常重要。现在，国内外对实时检定或校准压力传感器方面进行了许多研究。如1、申请号为CN20068005^64.4的中国专利“带有电子数据表的压力传感器”主要可用于改进该压力传感器的准确度的校正系数组，适用于提高单个压力传感器的采集准确度，但无法检定压力扫描系统传感器采集精度和质量。 2、申请号为CN200810203406. 4的中国专利“计量设备自定义误差范围系统的误差自动预警方法”可用自动预警方法实时的对超出误差范围的压力传感器计量结果进行预警，实现对计量设备的计量结果的严格控制，此方法仅适用于单个压力传感器预警无法对压力扫描系统进行实时监测和检定。3、申请号为CN201010202078. 3的中国专利“高精度压力传感器信号补偿方法”能补偿压力传感器的迟滞误差、非线性误差和环境温度变化产生的误差， 此方法仅适用于补偿单个压力传感器的误差。4、申请号为CN201010105690.9的中国专利 “传感器装置”适合诊断角度出现的故障或故障隐患，其基本原理也不符合实时检定压力扫描系统传感器精度的要求。从以上资料可以看出，目前现有技术无法实时检定压力扫描系统传感器的采集精度降低和质量变差。
发明内容
为了克服现有技术无法实时检定压力扫描系统传感器的采集精度降低和质量变差的不足，本发明提供一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置，克服传统技术只能对单个压力传感器精度检定的问题，可以对压力扫描系统传感器的精度实时检定及时发现压力传感器存在的采集精度降低和数据采集质量变差的情况，以保证压力扫描系统传感器采集数据的准确性。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括传感器校准系统、N个压力传感器、M个多路转换器、16位高速AD转换器、压力扫描采集系统、实时压力存储器、工业控制机、高速并行采集卡、压力校准源、校准数据存储器。N是大于等于16的任意自然数，N = 16XM, 1 <= M <= 256。在每个压力传感器量程之内由低到高任意选择G个点数，5 < = G < = 10，按照国家规定的压力传感器检定方法用5-10组数据进行精度误差的检定，一般选择10组，N个压力传感器采集传感器校准系统输出的G组压力至M个多路转换器，得到G组模拟压力数据， 通过16位高速AD转换器转换得到G组数字信号压力数据P数字信号『由压力扫描采集系统按照时间先后顺序串行扫描得到G组实时压力数据，并存入实时压力存储器，同时高速并行采集卡并行采集G组数字信号压力数据Pi^iM,得到并行数据Ρ_ Ν，传输至工业控制机，工业控制机将并行数据P 传输至压力校准源，对N个压力传感器分别进行压力校准，并将校准数据Ρ Ν存入校准数据存储器中，工业控制机分别从校准数据存储器中调入 G组的Ρβ |Ν数据、从实时压力存储器中调入G组的I^wn数据，以G组校准数据Ρβ |Ν为压力标准，按照国家规定的压力传感器检定方法，对所对应G组的P 数据进行精度等级检定，分别检定N个压力传感器的压力数据I^wn的精度等级。当某一个压力传感器的精度误差大于说明书规定误差时，说明压力扫描系统中的某一个传感器采集精度降低和质量变差。所述的压力校准源包括压缩泵控制器、空气压缩泵和压力测控仪。用工业控制机输出直流电压至压缩泵控制器，驱动空气压缩泵工作，通过气路启动压力测控仪，启动后由工业控制机通过压缩泵控制器、空气压缩泵控制压力测控仪分别以G组由低到高的Pjwn按先后顺序为量程，通过传感器校准系统对所对应的N个压力传感器分别进行压力校准，校准后得到G组校准数据Ρβ |Ν，通过工业控制机按先后顺序存入校准数据存储器中。本发明的有益效果是本发明克服传统技术只能对单个压力传感器精度检定的问题，可以对压力扫描系统传感器的精度实时检定。做到实时检定压力扫描系统传感器精度及时发现压力传感器存在采集精度降低质量变差情况。以提高压力传感器实时采集的准确性。方法简单、可靠、实用性强，可广泛用于科学研究，工业生产及相关领域。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明装置示意图；附图2是压力校准源示意图(其中虚线是气路)。
具体实施例方式图1是本发明装置示意图，选择N = 608，M= 38，G= 10。采用型号是PSI9816 的608个压力传感器采集型号是JCX-I的传感器校准系统的输出10组压力至38个型号是 ADG731的多路转换器，得到10组模拟压力数据，通过型号是AD9238的16位高速AD转换器转换得到10组数字信号压力数据Pfm^6tl8，由型号是PSI9816-98RK的压力扫描采集系统按照时间先后顺序串行扫描得到10组实时压力数据Pswn，并存入型号是K9WBG08U1M的实时压力存储器，同时型号是ΕΜ-9135的高速并行采集卡并行采集10组数字信号压力数据P
，得到并行数据，传输至型号是IPC610的工业控制机，工业控制机将并行数据PiW_传输至压力校准源，对608个压力传感器分别进行压力校准，并将校准数据PiR准 608存入校准数据存储器中，工业控制机分别从校准数据存储器中调入10组的Ρβ |6(ι8数据、 从实时压力存储器中调入10组的Piw6tl8数据，以10组校准数据PiRil6ci8为压力标准，按照国家规定的压力传感器检定方法，对所对应10组的I^w6tl8数据进行精度等级检定，分别检定608个压力传感器的压力值I^wn的精度等级。经过精度等级检定发现N = 27号压力传感器的精度误差是0. 17%和N = 118号压力传感器的精度误差是0. 18%。N = 27号压力传感器和N= 118号压力传感器的精度误差都大于说明书规定的0. 15%的误差，表明27 号压力传感器和118号压力传感器的采集精度降低和质量变差。图2是压力校准源示意图，压力校准源包括压缩泵控制器、空气压缩泵、压力测控仪。用工业控制机输出直流电压至型号是GDB-I的压缩泵控制器，驱动型号是VBH-JC的空气压缩泵工作，通过气路启动型号是CPC-6000的压力测控仪，启动后由工业控制机通过压缩泵控制器、空气压缩泵控制压力测控仪分别以10组由低到高1……10的据按先后顺序为量程，通过传感器校准系统对所对应的608个压力传感器分别进行压力校准，校准后得到G组校准数据Ρβ |Ν，通过工业控制机按先后顺序存入校准数据存储器中。本发明与现有技术相比具有以下显著的优点1)克服传统技术只能对单个压力传感器精度检定的问题，可以对压力扫描系统传感器的精度实时检定。2)实时检定压力扫描系统传感器精度可以及时发现压力传感器存在采集精度降低和质量变差情况。3)可以提高压力扫描系统传感器实时采集数据的精准性，方法简单、可靠、实用性强。工作过程Ν个压力传感器采集传感器校准系统的输出G组压力至M个多路转换器，得到G组模拟压力数据，通过16位高速AD转换器转换得到G组数字信号压力数据P数 ^n,由压力扫描采集系统按照时间先后顺序串行扫描得到G组实时压力数据，并存入实时压力存储器，同时高速并行采集卡并行采集G组数字信号压力数据Ps^ig,，得到并行数据Pjwn，传输至工业控制机，工业控制机将并行数据Pjwn传输至压力校准源。用工业控制机输出直流电压至压缩泵控制器，驱动空气压缩泵工作，通过气路启动压力测控仪，启动后由工业控制机通过压缩泵控制器、空气压缩泵控制压力测控仪分别以G组由低到高的数据Pjwn按先后顺序为量程，通过传感器校准系统对所对应的N个压力传感器分别进行压力校准，校准后得到G组校准数据Ρβ |Ν，通过工业控制机按先后顺序存入校准数据存储器中。工业控制机分别从校准数据存储器中调入G组的Ρβ |Ν数据、从实时压力存储器中调入G组的数据，以G组校准数据Ρβ |Ν为压力标准，按照国家规定的压力传感器检定方法，对所对应G组的P ^n数据进行精度等级检定，分别检定N个压力传感器的压力值
的精度等级。当某一个压力传感器的精度误差大于说明书规定误差时，说明压力扫描系统中的某一个传感器采集精度降低和质量变差。
权利要求
1.一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置，包括传感器校准系统、N个压力传感器、M个多路转换器、16位高速AD转换器、压力扫描采集系统、实时压力存储器、工业控制机、高速并行采集卡、压力校准源、校准数据存储器，其特征在于N是大于等于16的任意自然数，N= 16XM，1 <=M< = 256 ；在每个压力传感器量程之内由低到高任意选择G个点数，5 < = G < = 10，N个压力传感器采集传感器校准系统输出的G组压力至M个多路转换器，得到G组模拟压力数据，通过16位高速AD转换器转换得到G组数字信号压力数据P数字，由压力扫描采集系统按照时间先后顺序串行扫描得到G组实时压力数据I^wn，并存入实时压力存储器，同时高速并行采集卡并行采集G组数字信号压力数据PsM^1n，得到并行数据P，传输至工业控制机，工业控制机将并行数据P 传输至压力校准源，对N个压力传感器分别进行压力校准，并将校准数据Pi^n存入校准数据存储器中，工业控制机分别从校准数据存储器中调入G组的Ρβ |Ν数据、从实时压力存储器中调入G组的P 数据， 以G组校准数据Ρβ |Ν为压力标准，对所对应G组的P 数据进行精度等级检定，分别检定N个压力传感器的压力数据P ^wn的精度等级。
2.根据权利要求1所述的实时检定压力扫描系统传感器精度的装置，其特征在于所述的压力校准源包括压缩泵控制器、空气压缩泵和压力测控仪，用工业控制机输出直流电压至压缩泵控制器，驱动空气压缩泵工作，通过气路启动压力测控仪，启动后由工业控制机通过压缩泵控制器、空气压缩泵控制压力测控仪分别以G组由低到高的Pjwn按先后顺序为量程，通过传感器校准系统对所对应的N个压力传感器分别进行压力校准，校准后得到G组校准数据P通过工业控制机按先后顺序存入校准数据存储器中。
全文摘要
本发明公开了一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置，压力传感器采集传感器校准系统输出的压力至多路转换器，得到模拟压力数据，通过AD转换器得到数字信号压力数据，由压力扫描采集系统串行扫描得到实时压力数据，同时高速并行采集卡并行采集得到并行数据传输至工业控制机，工业控制机将并行数据传输至压力校准源，对压力传感器分别进行压力校准，得到校准数据，工业控制机以校准数据为压力标准，对所对应实时压力数据进行精度等级检定，分别检定压力传感器的精度等级。本发明可以对压力扫描系统传感器的精度实时检定，方法简单、可靠、实用性强。
文档编号G01L25/00GK102435391SQ20111033298
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者惠增宏, 焦予秦, 金承信, 高正红, 高永卫 申请人:西北工业大学