一种简易低气压环境试验装置的制作方法

本实用新型涉及表压传感器测试领域，特别是一种简易低气压环境试验装置。

背景技术：

压力传感器是目前在产业中广泛应用的测量设备，常见前端器件为惠斯通电桥。表压传感器前端感受被测压力，后端通大气，因此在进行负压校准时，受当地大气压影响，被测传感器的负压校准量程不能达到其理论工作最大值。

为使负压传感器校准活动符合检定规程/校准规范要求，使校准点包括理论最大工作范围，可将表压传感器置于可增压的密闭空间中，人工营造标准大气压环境，此时可在高海拔地区复现海平面环境下的校准活动，达到校准点包括理论最大工作范围如-100kpa校准点。

以标准大气压为零点的压力传感器称为表压传感器，当被测压力低于大气压时，显示负压，受实验室所在地海拔高度的影响，负压传感器校准时可能出现不能校准-100kpa点的情况。例如上海地区，海拔高度4m，当地大气压101.3kpa，此时可以校准到负压传感器-100kpa点；相对的在成都地区，海拔高度505m，大气压力94.77，此时不能校准到-100kpa。这种差异对负压传感器量值准确存在影响，也造成异地送检时校准环境与实际使用环境存在差异。更多的，若严格按照检定规程操作，不能检定传感器全量程，不能出具检定合格证书。

空盒气压表检定箱、空盒气压表是气象上常用的绝对压力测量装置。与压力传感器不同其敏感元件为波纹管。外界大气压变化时波纹管长度随之变化，可通过机械装置转换为大气压力示值。空盒气压表结构决定对应校准装置为人工大气环境舱，其可营造一个密闭的、空气压力人工控制的空间。该装置不能用于表压传感器校准的原因是未考虑传感器信号传输。同时体积庞大、造价高昂。

高海拔地区压力仪表校准实验室在进行表压传感器负压量程段校准时，并不使用类似压力舱设备。一方面因为压力舱造价高昂，一般实验室很少配备；另一方面目前市场上的压力舱体积庞大，维护复杂，一般实验室也认为不经济。日常工作中高海拔地区实验室认为在标压传感器负压量程段校准时因为大气压较低而不能覆盖负压量程段全行程是不可抗拒的环境缺陷，最大量程校准点视当地大气压可能为-90kpa，即偏离标准方法，仅提供在大气环境中能得到的校准值。

相关术语

校准：规定条件下的一组操作，确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系，再用此信息确定由示值获得测量结果的关系。

负压传感器：正负压传感器是工业实践中最为常用的一种压力传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，正负压传感器工作原理是介质的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。

负压：表压指总绝对压力低于周围大气压力之数或液体中某一点低于大气压力的那部分压力。

绝压：绝压就是绝对压力（工程学称谓，物理学称谓是绝对压强）；介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。绝对压力是相对零压力而言的压力。相对应的，表压力（相对压力）；如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力。例如我们所处的环境为一个标准大气压，那么绝对压力就是1atm，表压就是0pa。即表压力=绝对压力-大气压>0。如果小于0就叫真空度。绝压paa，表压pag。

差压：差压就是压力差（或压强差）。

测量标准器：用于校准活动的具有确定的量值和相关联的测量不确定度，实现给定量（此实用新型为压力）定义的参照对象。

密封插座：可实现气压隔绝的电插座。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种简易低气压环境试验装置，根据表压传感器的工作原理，在传感器后端加压，创造低海拔地区大气压力环境，解决高海拔地区压力量值溯源不能校准-100kpa的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种简易低气压环境试验装置，包括一个圆柱形的舱体，在所述舱体上端通过螺钉连接有顶盖，且顶盖与舱体之间设置有第一密封圈；在顶盖上连接有两个快速接头和一个密封航空插座，所述快速接头一个为用于连接压力控制设备的单侧快速接头，一个为用于被测设备压力测试口压力控制的双侧快速接头；在舱体下端通过螺钉连接有底盖，且底盖与舱体之间设置有第二密封圈。

进一步地，所述螺钉为m4内六角螺钉。

进一步地，所述顶盖中央设置有内六角孔，所述内六角孔用于旋转顶盖密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1）易于加工、携带和使用；2）适用于多种传感器类型，贴片式、差压式、棒式等；3）结合差压标准装置时易于使用和控制，可直接对比压力传感器和标准器示值，直接完成校准活动而不用换算和额外压力控制；4）成本低廉，气密性好。

附图说明

图1是本实用新型装置整体构造分解图。

图2是顶盖结构示意图。

图3是快速接头结构示意图。

图4密封航空插座结构示意图。

图5是舱体结构示意图。

图6是底盖结构示意图。

图7是本发明装置整体结构示意图。

图8是本实用新型装置使用示意图。

图中：内六角孔1；顶盖2；快速接头3；第一密封圈4；舱体5；第二密封圈6；底盖7；螺钉8；密封航空插座9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型装置包含一个舱体5、顶盖2和底盖7。顶盖2采用m4内六角螺钉8和第一密封圈4连接于舱体5。顶部三孔分别为m10快速接头3两个，密封航空插座9一个。快速接头3用于气体传输，一处为单侧快速接头，一处为双侧快速接头。单侧快速接头（后称为a端）连接压力控制设备，如真空泵或压力泵，控制舱体内环境压力；双侧快速接头（后称为b端）用于被测设备压力测试口压力控制。高海拔地区负压传感器校准问题来自环境大气压低于100kpa，通过在a端施加正压力营造一个大于100kpa的环境同时再b端施加负压，使用参考标准测量两者压差即为传感器应输出的测量值，实现高海拔地区压力传感器-100kpa点校准问题。

两个快速接头3，其中一个连接真空泵和差压标准器低压端，一个连接调压器和差压标准器高压端。密封航空插座9解决压力传感器电信号传输。顶盖2中央为内六角孔1，用于旋转顶盖密封。顶盖2和底盖7均使用o型圈密封。使用顶盖2、底盖7和主题的结构以节约加工成本。一体化盲端主体成本较高，密封性也难以保证。使用时底部密封，顶部用于装入压力传感器和连接气路、电路，最后旋紧密封，操作简便、成本低廉，能以较低成本解决问题。

本实用新型装置实际应用如图8所示，被测压力传感器至于舱体5中，校准传感器时，舱体区域先通大气，使用真空泵（右上角）抽真空，校准负压点。到达最高点时，舱体区域使用调压器施加正压，此时可实现高海拔地区负压传感器-100kpa校准点校准。

a端用于控制舱体内环境压强，b端用于向待测设备输入压强。实际工作时，舱体5密封，使用真空泵将待测设备测试端抽至真空，使用气体压力手泵控制舱体内环境压力，两者压差使用参考标准即表头测量装置，即为待测设备应输出的值，比较两者示值差异实现量值溯源。密封航空插座9用于在保持气密性前提下传输待测设备输出的电子信号，如压力变送器（jjg882-2004）输出的电流或电压信号。

根据工作原理，本实用新型装置同时可用于微压传感器校准活动。微压传感器通常工作于2kpa以下，校准时要求周围环境气流稳定，否则示值不能稳定。将待校准传感器置于该装置中，可与外界隔绝，提高校准活动准确度，缩减稳压时间，提高工作效率。