一种加压设备及标定系统的制作方法

1.本实用新型属于测量仪器标定技术设备领域，尤其涉及一种加压设备及标定系统。


背景技术：

2.薄膜式压力传感器能够将所受到的压力转换为相应大小的电信号输出，故能够用于检测压力的大小。由于其厚度较小，并具有良好的柔韧性及延展性，因此运用场景比较广。目前，薄膜式压力传感器被广泛的应用于可穿戴电子设备领域、机器人领域、工业检测领域、科研领域等方面；并已逐步运用于日常的压力检测中。
3.薄膜式压力传感器在出厂前或使用一定时间之后，均需要对其测量的数据进行检测和校准。目前，检测薄膜式压力传感器的测量数据时，方法之一是通过人工对每一个薄膜式压力传感器进行加压和测量来获取薄膜式压力传感器的相关参数；具体地，操作人员将具有特定重量的一个或多个砝码放置于薄膜式压力传感器上，并记录此时薄膜式压力传感器输出的数据，再重复放置砝码和记录数据的步骤以标定薄膜式压力传感器在不同压力下的输出数据。
4.但是，砝码本身的磨损会导致实际施加的压力小于待测压力，人员在操作习惯上的个体差异以及砝码放置的位置对于测量也存在影响，故采取人工加压的方式标定薄膜式压力传感器难以保证结果的准确性；即，人工加压不能确保每一次测量的结果均一致，进而无法保证测量的精度，若依据该测量结果来对薄膜式压力传感器进行校准则会导致校准后的数据依旧不准确。此外，采取人工加压的方式进行测量，操作繁琐，且耗时较长。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种加压设备，旨在解决如何提高加压设备的加压精度以及加压效率的问题。
6.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
7.一方面，提供一种加压设备，配置为向目标物施加压力，所述加压设备包括：
8.支撑结构，具有朝上设置并供所述目标物放置的安装面；
9.气囊结构，具有气囊腔，所述气囊腔能够弹性膨胀，所述气囊结构的表面开设有连通所述气囊腔与外界的气孔；以及
10.供气结构，具有供气端，且所述供气端连通所述气孔并用于对所述气囊腔充气或抽气；
11.其中，所述气囊腔处于充气状态时，所述气囊腔能够膨胀并朝所述安装面挤压所述目标物。
12.在一个实施例中，所述气囊结构包括位于所述安装面上方的安装板以及具有弹性恢复力并位于所述安装板与所述目标物之间的弹性膜，所述弹性膜的部分表面朝所述安装面凹陷并形成所述气囊腔，所述安装板覆盖所述气囊腔的腔口，且所述弹性膜的四周边缘
密封连接所述安装板的一侧板面，所述气孔开设于所述安装板上。
13.在一个实施例中，所述支撑结构包括安装平台和调节支架，所述安装平台具有所述安装面，所述调节支架夹设于所述安装板和所述安装面之间以调节所述安装面与所述弹性膜之间的距离。
14.在一个实施例中，所述调节支架包括两个间隔设置的调节板，所述气囊腔的腔壁至少部分位于两个所述调节板之间。
15.在一个实施例中，所述气囊结构上还开设有连通所述气囊腔的检测孔，所述检测孔连通有气压检测结构，所述气压检测结构能够通过所述检测孔测量所述气囊腔内的气压。
16.在一个实施例中，所述供气结构包括导气管、调节阀和储存有气体的储气罐；所述导气管连通所述气孔的一端为所述供气端，所述导气管的另一端连通所述储气罐，所述调节阀连通所述导气管并能够调节所述导气管内气体的流动方向和气体的流通量。
17.在一个实施例中，所述加压设备还包括控制装置，所述控制装置与所述调节阀通信连接并通过控制所述调节阀将所述气囊腔内的气压调节至预定压力。
18.在一个实施例中，所述加压设备还包括升降结构；所述升降结构连接所述安装板，并能够牵引所述安装板朝向或背离所述安装面移动。
19.在一个实施例中，所述支撑结构还包括多个间隔设置的支脚，多个支脚设置于所述安装平台背离所述安装面的一侧。
20.另一方面，提供一种标定系统，所述标定系统包括所述的加压设备；所述标定系统还包括电性连接所述目标物的检测装置，所述检测装置能够检测所述目标物所受到的压力大小。
21.本技术的有益效果在于：气囊结构具有相对密闭的气囊腔，气囊腔能够接受和储存气体并依据气体的收容量发生相应程度的弹性膨胀，从而能够向目标物施加具有相应大小的作用力；气孔将气囊腔与外界连通，从而使得外部的供气结构能够连通气囊腔并对气囊腔进行充气以使气囊腔朝目标物膨胀。供气结构的供气端通过气孔向气囊腔内充气；气囊腔在充气过程中逐渐膨胀，致使构成气囊腔的腔壁的部分气囊结构产生弹性拉伸，并进一步使得气囊腔与安装面相对的部分外表面朝安装面的方向推移并向安置于安装面上的目标物逐渐施加压力。进一步地，气囊腔内的各处气压保持一致，故气囊腔的各处腔壁受到相同的作用力，进而使得气囊结构能够朝目标物均匀地施加压力。通过控制供气结构的进气、抽气以及气流量即可调整气囊腔内的气压大小，并使气压维持于所需要的数值，从而以较为便捷的方式向目标物施加均匀且稳定的压力。综上本技术解决了如何提高加压设备的加压精度以及加压效率的技术问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本技术一实施例提供的加压设备的结构原理示意图；
24.图2为图1所示的加压设备的局部立体结构爆炸图；
25.图3为图1所示的加压设备的局部结构俯视图；
26.图4为图1所示的加压设备在气囊结构未充气状态下的局部结构原理图；
27.图5为图1所示的加压设备在气囊结构充气状态下的局部结构原理图；
28.图6为图4所示的加压设备在c处的局部放大图；
29.图7为图5所示的加压设备在d处的局部放大图；
30.图8为本技术另一实施例提供的加压设备的局部结构示意图；
31.图9为本技术一实施例提供的气囊结构的爆炸结构图；
32.图10为本技术一实施例提供的安装板的结构原理示意图。
33.其中，图中各附图标记：100、气囊结构；10、安装板；11、气孔；12、限位部；121、导向面；20、弹性膜；21、施力部；22、安装部；30、气囊腔；200、加压设备；50、支撑结构；51、安装平台；511、安装面；512、间隙；52、调节支架；521、调节板；53、支脚；60、供气结构；61、储气罐；62、导气管；621、图3；622、进气端；623、调节阀；70、加强结构；71、加强方钢；80、目标物。
具体实施方式
34.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本技术。
35.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.请参阅图1、图2及图4，本技术实施例提供了一种加压设备200，配置为向目标物80施加压力。加压设备200包括支撑结构50、气囊结构100和供气结构60；其中，支撑结构50具有朝上设置并供目标物80放置的安装面511；气囊结构100具有气囊腔30，且气囊腔30能够弹性膨胀，气囊结构100的表面开设有连通气囊腔30与外界的气孔11；供气结构60具有供气端621，且供气端621连通气孔11并用于对气囊腔30充气；其中，气囊腔30处于充气状态时，气囊腔30能够膨胀并驱动气囊结构100的部分外表面朝安装面511挤压目标物80。
37.可以理解的是，气囊结构100具有相对密闭的气囊腔30，气囊腔30能够接受和储存气体并依据气体的收容量发生相应程度的弹性膨胀，从而能够向目标物80施加具有相应大小的作用力；气孔11将气囊腔30与外界连通，从而使得外部的供气结构60能够连通气囊腔30并对气囊腔30进行充气以使气囊腔30朝目标物80膨胀。供气结构60的供气端621通过气孔11向气囊腔30内充气；气囊腔30在充气过程中逐渐膨胀，致使构成气囊腔30的腔壁的部分气囊结构100产生弹性拉伸，并进一步使得气囊腔30与安装面511相对的部分外表面朝安装面511的方向推移并向安置于安装面511上的目标物80逐渐施加压力。进一步地，气囊腔
30内的各处气压保持一致，故气囊腔30的各处腔壁受到相同的作用力，进而使得气囊结构100能够朝目标物80均匀地施加压力。通过控制供气结构60的进气、抽气以及气流量即可调整气囊腔30内的气压大小，并使气压维持于所需要的数值，从而以较为便捷的方式向目标物80施加均匀且稳定的压力。综上本技术解决了如何提高加压设备200的加压精度以及加压效率的技术问题。
38.可选地，目标物80可以为薄膜式压力传感器，本技术实施例中的加压设备200运用于对薄膜式压力传感器进行校准。可以理解的是，一方面，由于加压设备200向目标物80施加的压力较为稳定且均匀，故而能够提高压力传感器校准的准确性；另一方面，由于只需要通过供气装置向气囊腔30充气或抽气即可控制气囊结构100的施力大小及施力时长，故而能够提高压力传感器校准的效率。
39.请参阅图4及图6，可选地，在本实施例中，气囊结构100包括位于安装面511上方的安装板10以及具有弹性恢复力并位于安装板10与目标物80之间的弹性膜20，弹性膜20的部分表面朝安装面511凹陷并形成气囊腔30，安装板10覆盖气囊腔30的腔口，且弹性膜20的四周边缘密封连接安装板10的一侧板面，气孔11开设于安装板10上。
40.可以理解的是，气囊腔30形成于弹性膜20的凹陷部位，并具有一敞开的腔口；安装板10覆盖气囊腔30的腔口并与弹性膜20密封连接，从而使气囊腔30成为密闭的空间；气孔11开设于安装板10上并连通气囊腔30，从而使得装置能够外接供气结构60以对气囊腔30进行充气以使气囊腔30发生弹性膨胀。安装板10具有较强的硬度，将其固定设置于安装面511的上方，并使弹性膜20位于安装板10和安装面511之间，从而使得气囊腔30在膨胀时，只有柔性部件弹性膜20朝安装面511的方向运动。
41.请查阅图1、图2和图4，可选地，在本实施例中，支撑结构50包括安装平台51和调节支架52，安装平台51具有安装面511，调节支架52夹设于安装板10和安装面511之间以调节安装面511与弹性膜20之间的距离。
42.请参阅图4，可以理解的是，调节支架52夹设于安装板10和安装平面之间，从而使得气囊结构100与安装面511形成供目标物80放置的间隙512，以便对目标物80进行施压作用；调节支架52能够调节安装面511与弹性膜20之间的距离，从而能够调节间隙512的大小以放入具有不同厚度的目标物80。
43.可选地，调节支架52能够纵向伸缩。可以理解的是，通过伸长或缩短调节支架52的高度，即可调整间隙512的大小以适应不同目标物80的需求。
44.可选地，调节支架52的两端分别可拆卸地连接安装板10和安装面511。可以理解的是，通过安装具有不同高度的调节支架52，即可调整间隙512的大小以适应不同目标物80的需求。
45.请参阅图2及图4，可选地，在本实施例中，调节支架52包括两个间隔设置的调节板521，任一调节板521的两端分别可拆卸地连接安装板10和安装面511；构成气囊腔30的腔壁的弹性膜20至少部分位于两调节板521之间。可以理解的是，将具有合适厚度的调节板521安装于安装板10和安装面511之间，即可形成适当大小的间隙512以供目标物80放置；位于两个调节板521之间的部分弹性膜20在气囊腔30充气膨胀时，朝向安装面511移动并实现对目标物80施压。
46.请参阅图8，在本技术另一实施例中，调节支架52包括两组间隔设置的调节板521，
每组调节板521均包括具有不同厚度并层叠设置的调节板521。可以理解的是，通过更换具有不同厚度的调节板521或改变调节板521的数量，即可调节间隙512的大小以适应不同目标物80的需要。
47.可选地，安装板10的侧表面具有刻度标识，刻度标识指示安装板10纵向厚度的数值。可以理解的是，刻度标识有助于更换不同的安装板10以改变供目标物80放置的间隙512大小。
48.请参阅图1及图2，可选地，在本实施例中，支撑结构50还包括多个间隔设置的支脚53，多个支脚53连接于安装平台51背向调节支架52的一面。可以理解的是，气囊结构100向目标物80施加压力时，安装面511受到来自于目标物80的加压，增加支脚53有助于提高支撑结构50的稳定性，避免支撑结构50在工作过程中损坏或发生变形，以确保安装平台51的平整度，并进一步提高气囊结构100对目标物80的施力作用的稳定性。
49.请参阅图1及图2，可选地，在本实施例中，多个支脚53均是方钢。
50.请参阅图9及图10，可选地，在本实施例中，安装板10朝向弹性膜20的一面凸设有限位部12，限位部12至少部分收容于气囊腔30中。
51.可以理解的是，限位部12对于弹性膜20具有定位及限位作用，将弹性膜20罩设于限位部12表面即可使弹性膜20自身凹陷并形成气囊腔30。
52.请参阅图4及图5，可选地，在本实施例中，限位部12位于两调节板521之间。
53.请参阅图6及图7，可选地，在本实施例中，限位部12的周侧壁形成有导向面121，气囊腔30的侧壁部分贴合导向面121设置。
54.可以理解的是，导向面121对于弹性膜20相应部位的拉伸方向具有限位作用，进而使得弹性膜20能够朝安装面511的方向稳定施加压力。
55.请参阅图3及图6，可选地，在本实施例中，导向面121与安装板10的板面呈九十度夹角设置。可选地，在本实施例中，安装面511与安装板10的板面呈平行设置设置，导向面121同时垂直于安装板10的板面和安装面511。
56.请参阅图6及图7，可以理解是，在本实施例中，弹性膜20的相应部位沿着导向面121，并垂直于安装板10的板面拉伸，进而能够向放置于弹性膜20正对位置的目标物80均匀地施加压力。
57.可选地，气囊结构100连接有能够检测并指示气囊腔30内的气压数值的气压检测装置；气压检测装置设置于气囊腔30内，或通过任一气孔11连通气囊腔30。可以理解的是，观测气囊腔30内的气压大小，有助于及时调整供气装置的进气、抽气以及气流量以便更加准确和高效地调节气囊结构100的施压大小。
58.可选地，气囊结构100上还开设有连通气囊腔30的检测孔，检测孔连通有气压检测结构，气压检测结构能够通过检测孔测量气囊腔30内的气压。可以理解的是，气囊腔30内的空间较小；故将气压检测结构设置于气囊腔30之外，并通过检测孔连通气囊腔30，这样既能够实现测量，又能避免气压检测结构干扰弹性膜20对目标物80的加压作用。
59.可选地，检测孔开设于安装板10上。可以理解的是，安装板10的硬度大于弹性膜20，将检测孔开设于安装板10上，更有助于通过检测孔准确获取气囊腔30内的气压数据。
60.请参阅图6、图7及图9，可选地，在本实施例中，弹性膜20包括施力部21和安装部22，施力部21凹陷并形成气囊腔30；安装部22围设于施力部21的周缘，并密封连接安装板
10。
61.可以理解的是，在本实施例中，气囊腔30充气后，安装部22固定于安装板10上的相应位置，施力部21则朝目标物80的方向移动并挤压目标物80，以实现向目标物80均匀且稳定地施压。
62.请参阅图6、图7及至图9，可选地，在本实施例中，安装部22部分贴合导向面121设置，并能够沿导向面121弹性拉伸以驱使施力部21挤压目标物80。
63.请参阅图6、图7及图9，可选地，在本实施例中，施力部21朝向目标物80的一面与安装板10所确认的平面平行，并同时与安装面511平行；导向面121垂直于安装板10所确认的平面设置。
64.可以理解的是，在本实施例中，气囊腔30充气膨胀时，由于施力部21的施力部位处于同一平面，且朝向垂直于安装面511的方向推移；故将平面型目标物80水平放置于安装面511上，即可对目标物80的各个部位施加更加均匀的作用力。
65.请参阅图1，可选地，在本实施例中，供气结构60包括导气管62、调节阀623和储存有气体的储气罐61，导气管62的两端分别为进气端622和供气端621，进气端622连通储气罐61，供气端621连通气孔11；气体从储气罐61依次经进气端622和供气端621，再充入气囊腔30中；其中，调节阀623可以设置在储气罐61与导气管62的进气端622之间，也可以设置在导气管62的进气端622与供气端621之间，以通过调节阀623来调节导气管62内气体流动的方向以及气体的流通量。可以理解的是，储气罐61配置为储存并向气囊腔30提供预定量的气体，导气管62配置为向气囊腔30导入或抽出预定量气体，以实现气囊腔30内气压的变化，并进一步实现向目标物80施加不同大小的压力；而通过调节阀623能够控制气体流动的方向以及气体的流通量，从而调节气囊腔30内的气压大小，并进一步调整加压设备200向目标物80施加的压力大小。
66.可选地，加压设备200还包括控制装置，控制装置与调节阀623通信连接并通过控制调节阀623将气囊腔30内的气压调节至预定压力。
67.可以理解的是，控制装置能够自动调节气囊腔30内的气压以达到控制压力大小的目的，从而进一步提高加压设备200的加压效率以及加压精度。
68.可选地，控制装置与气压检测结构通信连接，气压检测结构能够检测气囊腔30内当前的气压并向控制装置传输相应的压力数值，控制装置接收到来自于气压检测结构的压力数值之后，依据气囊腔30内当前的压力值，通过控制调节阀623以调节气流的方向和大小，进而将气囊腔30内的气压依次调节至预定压力的大小。
69.可以理解的是，气压检测结构向控制装置传输压力数值以辅助控制装置控制施压的大小，能够使控制装置对压力的调节更加及时准确，并能够进一步提高施压的精度。
70.可选地，加压设备200还包括升降结构；升降结构连接安装板10，并能够牵引安装板10朝向或背离安装面511移动。可以理解的，安装板10在升降结构的牵引下朝向安装板10或背离安装板10移动，即可调节间隙512的大小以适应不同目标物80的需要。
71.请参阅图1、图2和图3，可选地，在本实施例中，加压设备200还包括加强结构70，加强结构70设置于安装板10背离安装面511的一侧并能够防止安装板10发生塑性形变。
72.可以理解的是，气囊腔30在膨胀过程，安装板10也会受到气压的作用并具有向外膨胀的趋势，加强结构70的设置有助于保持安装板10的稳定性，并进一步提高施压的稳定
性。
73.可以理解的是，支脚53亦能够对结构进行加强，即，多个支脚53间隔设置于安装平台51下方，能够防止安装平台51在受力过程中发生塑性形变。
74.请参阅图1、图2和图3，可选地，在本实施例中，加强结构70包括多个间隔设置的加强方钢71；各加强方钢71设置于安装板10背离弹性膜20的一面，并与气孔11和检测孔均错位设置。可以理解的是，加强方钢71具有较大的刚性能够有效防止安装板10受力发生变形。
75.本实用新型还提出了一种标定系统，配置为向目标物80施加压力并检测目标物80所受到的压力的大小。该标定系统包括加压设备200，该加压设备200的具体结构参照上述实施例，由于本采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
76.可选地，标定系统还包括电性连接目标物80的检测装置，检测装置能够检测目标物80所受到的压力，并获取目标物80在不同压力作用下的输出数据。可以理解的是，加压设备200能够向目标物80施加不同大小的压力，检测装置能够获取目标物80在不同压力作用下的各组输出数据，从而将压力值和各输出数据对应以完成对目标物80的标定。可选地，目标物80为薄膜式的压力传感器。
77.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。