高低温低气压环境中的压差传感器的校准装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种压差传感器的校准装置，采用环境试验箱提供高温或低温的低气压环境，并通过在该环境中设置一密封箱，在密封箱和环境试验箱之间产生压力差，再分别采用压差传感器和压差测量单元测量压力差，得到压差传感器输出的电压值和压差测量单元输出的标准压差值，将多个电压值与多个压差值进行拟合，得到电压值和压差值的关系曲线，以实现对压差传感器的校准。通过本实用新型，使得压差传感器在高低温低气压环境中具有较高数据准确性，特别是在航空航天领域具有重要的应用价值。
【专利说明】
高低温低气压环境中的压差传感器的校准装置
技术领域
[0001]本实用新型属于仪器与计量技术领域，涉及一种高温或低温的低气压环境中压差传感器校准装置。
【背景技术】
[0002]压差传感器用于测量两个气压环境的压强差，其具有两个气管接头，分别与两个气压环境联通，能够将两个气压环境的压强差转化为电信号，进而通过采集该电信号得到两个气压环境的压强差。压差传感器广泛应用于航空、航天、汽车、石油、天然气等领域。
[0003]压差传感器在使用前必须经过严格的校准，以保证其测量的准确度。常温常气压下对其进行校准容易实现，使用高精度的标准压差源即可。但目前还没有装置或方法能够实现高低温低气压环境中对压差传感器进行校准。
【实用新型内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本实用新型的目的在于，提供一种压差传感器的校准装置，实现在高低温低气压环境中对压差传感器的校准，以保证压差传感器在高低温低气压环境中的数据准确性。
[0006](二)技术方案
[0007]本实用新型提供一种压差传感器的校准装置，用于对压差传感器在高温或低温的低气压环境中输出的电压值进行校准，装置包括:
[0008]环境试验箱，用于在箱体内部产生高温或低温的低气压环境，并且，压差传感器置于所述环境试验箱中；
[0009]压差产生单元，用于在箱体内部产生的高温或低温的低气压环境中提供多个气压差，压差传感器根据多个气压差输出多个电压值；
[0010]压差测量单元，用于测量多个气压差，得到多个压差值；
[0011]校准单元，用于将多个电压值与多个压差值进行拟合，得到电压值和压差值的关系曲线，以实现对压差传感器的校准。
[0012]本实用新型还提供一种压差传感器的校准方法，用于对压差传感器在高温或低温的低气压环境中输出的电压值进行校准，方法包括:
[0013]SI，将压差传感器置于一环境试验箱中，其中，环境试验箱内部产生有高温或低温的低气压环境；
[0014]S2，在高温或低温的低气压环境中提供多个气压差，同时，获取压差传感器根据多个气压差输出的多个电压值；
[0015]S3，测量多个气压差，得到多个压差值；
[0016]S4，将多个电压值与多个压差值进行拟合，得到电压值和压差值的关系曲线，以实现对压差传感器的校准。
[0017](三)有益效果
[0018]本实用新型采用环境试验箱提供高温或低温的低气压环境，并通过在该环境中设置一密封箱，在密封箱和环境试验箱之间产生气压差，再分别采用压差传感器和压差测量单元测量压差，得到压差传感器输出的电压值和压差测量单元输出的标准压差值，将多个电压值与多个压差值进行拟合，得到电压值和压差值的关系曲线，以实现对压差传感器的校准。通过本实用新型，使得压差传感器在高低温低气压环境中具有较高数据准确性，特别是在航空航天领域具有重要的应用价值。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型提供的压差传感器的校准装置的示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例提供的压差传感器的校准装置的结构图。
【具体实施方式】
[0021]图1是本实用新型提供的压差传感器的校准装置的示意图，如图1所示，装置包括:
[0022]环境试验箱，其为一箱体结构，用于在箱体内部产生高温或低温的低气压环境，并且，压差传感器置于环境试验箱中；
[0023]压差产生单元，其一部分置于环境试验箱内部，用于在箱体内部产生的高温或低温的低气压环境中提供多个气压差，另一部分置于环境试验箱外部，用于对气压差进行控制;压差传感器根据多个气压差输出多个电压值；
[0024]压差测量单元，其与环境试验箱和压差产生单元连接，用于测量多个气压差，得到多个压差值；
[0025]校准单元，其与压差测量单元及压差传感器点连接，用于获取多个电压值与多个压差值，并将多个电压值与多个压差值进行拟合，得到电压值和压差值的关系曲线，以实现对压差传感器的校准。
[0026]根据本实用新型的一种实施方式，压差产生单元包括密封箱和进气阀，密封箱置于环境试验箱内部，进气阀置于环境试验箱外部，进气阀的一端与外界气体连通，另一端与密封箱连通;其中，进气阀打开时，外部气体能直接进入至密封箱中，以致密封箱与环境试验箱之间具有气压差。进一步，通过使不同量的外部气体进入密封箱，以使密封箱与环境试验箱之间具有多个不同的气压差。
[0027]根据本实用新型的一种实施方式，压差产生单元还包括一电控阀门，其置于环境试验箱中，电控阀门的一端与密封箱连通，另一端与环境试验箱内部气体连通，电控阀门打开时，密封箱与环境试验箱连通，使得密封箱与环境试验箱之间无气压差。
[0028]根据本实用新型的一种实施方式，压差产生单元还包括一电控阀控制器，用于控制电控阀的开闭，其中，电控阀控制器设于环境试验箱的外部，并与电控阀电连接。
[0029]根据本实用新型的一种实施方式，压差传感器的一端连通密封箱，另一端连通所述环境试验箱内部气体，以根据密封箱与环境试验箱之间的气压差输出电压值;压差测量单元的一端连通密封箱，另一端连通环境试验箱内部气体，以根据密封箱与环境试验箱之间的气压差得到压差值。
[0030]根据本实用新型的一种实施方式，装置还包括一传感器采集设备，其设于所述环境试验箱外部，并与环境试验箱内部的压差传感器电连接，用于获取压差传感器输出的电压值。
[0031]根据本实用新型的一种实施方式，环境试验箱的箱壁上设有第一法兰和第二法兰，其中，压差测量单元和进气阀通过所述第一法兰接入至环境试验箱中，电控阀控制器和所述传感器采集设备通过第二法兰接入至环境试验箱中。
[0032]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0033]图2是本实用新型实施例提供的压差传感器的校准装置的结构图，如图2所示，校准装置包括环境试验箱C2、压差产生单元和压差测量单元II。
[0034]环境试验箱C2为标准试验设备，可以产生高低温低气压环境，其内部有一定空间，可以放置压差传感器;箱壁安装有法兰J1、J2，可以实现内外的气路和电路连通。
[0035]压差产生单元由密封箱Cl、电控阀门V2、进气阀Vl及电控阀控制器12组成，密封箱Cl可以形成一个封闭空间，电控阀门V2可以控制密封箱Cl与高低温低气压环境试验箱C2的联通或断开，进气阀VI可以将大气充入密封箱CI，其中，密封箱CI与电控阀门V2、进气阀V1、压差传感器S和压差测量单元之间通过气孔连通。压差产生单元用于产生不同的压差源，压差产生单元中的各组件一部分位于高低温低气压环境试验箱C2内部，一部分位于环境试验箱C2外部。
[0036]压差测量单元Il放置于环境试验箱C2外部，可以测量压差产生单元产生的压差源的压差值。
[0037]压差产生单元可以在高低温低气压环境中产生不同压差源，使用压差测量单元Il可以测量得到其压差值，使用此压差值和压差传感器S的输出值可以对压差传感器S进行高低温低气压环模中的校准。
[0038]图2中Pl-Pll均表示气体管路，W1-W4均表示信号连接线，本实施例的压差传感器的校准装置具体工作原理如下:
[0039](I)校准装置各部件连接好后，初始状态为进气阀Vl关闭，电控阀V2打开。此时除气体管路Pll外，所有的气体管路都与高低温低气压环境试验箱C2内的气体连通，压差测量单元Il和被校准压差传感器S两端的压差为OPa。
[0040](2)启动环境试验箱C2，使其气体达到预定温度T和气压p。此时，通过传感器采集设备13读取被校准压差传感器S的输出电压值V0，同时读取压差测量单元Il的显示压差值为PO。
[0041](3)通过电控阀控制器12关闭电控阀V2，然后缓慢打开进气阀VI，使空气通过气管Pll、进气阀V1、气管P5、法兰Jl和气管P6进入密封箱Cl。同时观察压差测量单元Il的读数，当达到预定读数时，关闭进气阀Vl。此时，通过传感器采集设备13读取被校准压差传感器S的输出电压值VI，同时记录压差测量单元Il的显示压差值为pi。
[0042](4)重复步骤(3)，记录下一系列的电压值V0、V1、……、Vn和压差值p0、pl、……、
pn0
[0043](5)经过以上步骤，使用记录的电压值和压差值数据表，由最小二乘法拟合出电压值和压差值的关系曲线，实现对被校准压差传感器进行高低温低气压环境下的校准。
[0044]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种压差传感器的校准装置，用于对压差传感器在高温或低温的低气压环境中输出的电压值进行校准，其特征在于，装置包括: 环境试验箱，用于在箱体内部产生高温或低温的低气压环境，并且，所述压差传感器置于所述环境试验箱中； 压差产生单元，用于在箱体内部产生的高温或低温的低气压环境中提供多个气压差，所述压差传感器根据所述多个气压差输出多个电压值； 压差测量单元，用于测量所述多个气压差，得到多个压差值； 校准单元，用于将所述多个电压值与多个压差值进行拟合，得到所述电压值和压差值的关系曲线，以实现对所述压差传感器的校准。2.根据权利要求1所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，所述压差产生单元包括密封箱和进气阀，所述密封箱置于所述环境试验箱内部，所述进气阀置于所述环境试验箱外部，所述进气阀的一端与外界气体连通，另一端与所述密封箱连通； 其中，所述进气阀打开时，外部气体能直接进入至所述密封箱中，以致所述密封箱与环境试验箱之间具有气压差。3.根据权利要求2所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，通过使不同量的使外部气体进入所述密封箱，以使所述密封箱与环境试验箱之间具有多个不同的气压差。4.根据权利要求3所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，所述压差产生单元还包括一电控阀门，其置于所述环境试验箱中，所述电控阀门的一端与所述密封箱连通，另一端与所述环境试验箱内部气体连通，所述电控阀门打开时，所述密封箱与环境试验箱连通，使得所述密封箱与环境试验箱之间无气压差。5.根据权利要求4所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，所述压差产生单元还包括一电控阀控制器，用于控制所述电控阀的开闭，其中，所述电控阀控制器设于所述环境试验箱的外部，并与所述电控阀电连接。6.根据权利要求5所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，所述压差传感器的一端连通所述密封箱，另一端连通所述环境试验箱内部气体，以根据所述密封箱与环境试验箱之间的气压差输出电压值； 所述压差测量单元的一端连通所述密封箱，另一端连通所述环境试验箱内部气体，以根据所述密封箱与环境试验箱之间的气压差得到压差值。7.根据权利要求6所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，还包括一传感器采集设备，其设于所述环境试验箱外部，并与所述环境试验箱内部的压差传感器电连接，用于获取所述压差传感器输出的电压值。8.根据权利要求7所述的压差传感器的校准装置，其特征在于，所述环境试验箱的箱壁上设有第一法兰和第二法兰，其中，所述压差测量单元和所述进气阀通过所述第一法兰接入至所述环境试验箱中，所述电控阀控制器和所述传感器采集设备通过第二法兰接入至所述环境试验箱中。
【文档编号】G01L27/00GK205506294SQ201620283725
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】徐文宽, 周江华, 何小辉
【申请人】中国科学院光电研究院