阅读说明：本技术 一种压力分布传感器平衡、校准装置及方法 (Pressure distribution sensor balancing and calibrating device and method ) 是由 张亚峰 王峰 刘仲 赵亮 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及压力分布传感器测量装置及方法,特别涉及一种压力分布传感器平衡、校准装置及方法。具有上舱盖与下舱盖,所述上舱盖与下舱盖之间安装有柔性气密室、环形密封框与传感器托盘；所述上舱盖上还设置有气孔,气孔连接有压力变送器、泄压端、加压端,所述上舱盖与所述下舱盖固定锁紧成一个密封的压力舱。本发明通过对流体加压来为压力分布传感器进行平衡、校准。通过对气密室内的流体进行加压,气密室在感受到压力后反作用到传感器上的感应点,从而使传感器上的各个感应点感受到均匀一致的压力,通过对压力舱内压力大小的调节控制对传感器感应点压力的大小,来完成连续多量程精准压力点的平衡和校准。(The invention relates to a pressure distribution sensor measuring device and a method, in particular to a pressure distribution sensor balancing and calibrating device and a method. The device is provided with an upper cabin cover and a lower cabin cover, wherein a flexible airtight chamber, an annular sealing frame and a sensor tray are arranged between the upper cabin cover and the lower cabin cover; the upper cabin cover is further provided with an air hole, the air hole is connected with a pressure transmitter, a pressure relief end and a pressurization end, and the upper cabin cover and the lower cabin cover are fixedly locked to form a sealed pressure cabin. The invention balances and calibrates the pressure distribution sensor by pressurizing the fluid. The fluid in the airtight chamber is pressurized, and the airtight chamber reacts to the sensing points on the sensor after sensing the pressure, so that all the sensing points on the sensor can sense uniform and consistent pressure, and the pressure of the sensing points of the sensor is controlled by adjusting the pressure in the pressure cabin, so that the balance and calibration of continuous multi-range accurate pressure points are completed.)

一种压力分布传感器平衡、校准装置及方法

技术领域

本发明涉及压力分布传感器测量装置及方法，特别涉及一种压力分布传感器平衡、校准装置及方法。

背景技术

压力薄膜传感器由多个阵列式传感器分布在聚酯薄膜材质上，具有厚度薄，可弯曲，点数多等优点，但是因为一张传感器上的点数比较多会出现在同样的工作环境下各感应点零点标准不一致的情况，因此在使用之前就需要同时对传感器上的多个感应单元同时进行校准和平衡。以往对于此传感器进行校准和平衡都采用压力实验机进行，但是压力实验机在对大面积的施加力的时候很难保证接触面各点压力的一致性，所以在对传感器的校准时误差会很大，另外当实验机加载面为刚性材质，在出现倾斜后会造成传感器局部受力太大从而会破坏传感器感应区，造成整个传感器的报废。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种压力分布传感器平衡、校准装置及方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种压力分布传感器平衡、校准装置，具有上舱盖与下舱盖，所述上舱盖与下舱盖之间安装有柔性气密室、环形密封框与传感器托盘；所述上舱盖上还设置有气孔，气孔连接有压力变送器、泄压端、加压端，所述上舱盖与所述下舱盖固定锁紧成一个密封的压力舱。

进一步的，所述加压端上还装配有止逆阀。

进一步的，所述上舱盖上端面三边均布圆形螺栓沉孔与所述下舱盖底面对应的六边形螺母沉孔，所述上舱盖与下舱盖通过螺栓螺母配合固定锁紧。

进一步的，所述上舱盖开有一道与所述环形密封框密封配合的环形槽。

进一步的，所述环形密封框底面开有一圈均布的六边形螺母沉孔与所述上舱盖上端面对应的圆形螺栓沉孔，所述环形密封框与上舱盖通过螺栓螺母配合固定锁紧，所述柔性气密室被环形密封框固定嵌入到上舱盖的环形槽上来形成一个密闭的压力舱室。

进一步的，所述传感器托盘上开有一方形浅槽，所述方形浅槽位于所述柔性气密室正下方。

进一步的，所述下舱盖上端面开有一个凹槽与所述传感器托盘合为一个整体；所述传感器托盘长于所述下舱盖，延长部分突出于所述下舱盖。

进一步的，所述柔性气密室为弹性乳胶材质柔性膜的盒状结构。

一种压力分布传感器平衡、校准方法，具体步骤如下：

S1.将压力分布传感器感应区放入传感器托盘的方形浅槽中，再一同放入尚未加压的压力舱内，压力分布传感器末端接入安装有DPM-压力分布测试系统的数据采集设备，数据采集设备通过USB通讯线连接至电脑；

S2.运行数据采集设备，通过连接有空压机的加压端施加一个设定的压力，此时柔性气密室将膨胀并对待测的压力分布传感器施加压力，将传感器的满量程分成若干个等间隔的压力点，按照从小到大或者从大到小依次调整压力舱内压力的大小，压力稳定后在电脑中运行地Pressure 3D viewer软件内输入设定的压力值，Pressure 3D viewer软件会自动记录并存储对应的压力值；

S3.待压力舱内压力稳定后，此时压力分布传感器各个感应点感受到的压力大小是一致的，但是设备测试到压力分布传感器各个感应点的模拟值是有差异的，此时通过运行Pressure 3D viewer软件的平衡功能将会对各个感应点的模拟值做差异化处理的运算来完成平衡，保存平衡、校准文件后，Pressure 3D viewer软件会根据之后测试到的所有的压力点的测试值做运算来得出真实准确的压力值，连续进行若干个压力点的校准输入后完成压力分布传感器量程内的压力校准；

S4.在校准完成后即可在Pressure 3D viewer软件上实时的显示出压力舱加压时压力分布传感器感受到的压力，此时即可随意调整压力舱压力的大小，根据软件显示的压力值和压力舱上压力变送器测的压力值进行数值比对校准后的线性误差；

S5.在完成校准和误差比对后即可打开泄压端对压力舱进行泄压操作，待压力舱内压力完全释放后，取出传感器托盘并从上面取下压力分布传感器，结束本次平衡、校准过程；

S6.此后即可把传感器应用到要测试的工况环境下，Pressure 3D viewer软件会根据保存记录的平衡和校准文件实时的显示出压力分传感器上各感应点的实时压力大小。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明的气密室的材质为柔性乳胶材质，在感受到流体的压力后膨胀从而反作用到传感器的感应点，压力舱的压力和传感器感应点为柔性接触，从而避免大压力的时候对传感器感应点造成破坏，另外本装置的加压端装有单向导通的止逆阀，防止在加压的时候出现流体反向流出造成安全事故。

(2)本发明通过对流体加压来为压力分布传感器进行平衡、校准，以解决现有技术压力分布传感器平衡、校准时准确度低的问题。

(3)本发明通过对气密室内的流体进行加压，气密室在感受到压力后反作用到传感器上的感应点，从而使传感器上的各个感应点感受到均匀一致的压力，通过对压力舱内压力大小的调节控制对传感器感应点压力的大小，来完成连续多量程精准压力点的平衡和校准。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的***图；

图3为本发明的***侧视图；

图4为本发明上舱盖的仰视图；

图5为本发明柔性气密室的轴侧视图；

图6为本发明传感器托盘的轴侧视图；

图7为本发明下舱盖的轴侧视图；

具体实施方式

(实施例1)

见图1-7，本发明具有上舱盖1与下舱盖5，上舱盖1与下舱盖5之间安装有柔性气密室2、环形密封框3与传感器托盘4；上舱盖1上还设置有气孔，气孔连接有压力变送器6、泄压端7、加压端9，上舱盖1与下舱盖5固定锁紧成一个密封的压力舱。加压端9上还装配有止逆阀8。环形密封框3底面开有一圈均布的六边形螺母沉孔11与上舱盖5上端面对应的圆形螺栓沉孔10，环形密封框3与上舱盖5通过螺栓螺母配合固定锁紧，柔性气密室2被环形密封框3固定嵌入到上舱盖1的环形槽101上来形成一个密闭的压力舱室。上舱盖1开有一道与环形密封框3密封配合的环形槽101。柔性气密室2为弹性乳胶材质柔性膜的盒状结构。上舱盖1上端面三边均布圆形螺栓沉孔10与下舱盖5底面对应的六边形螺母沉孔11，上舱盖1与下舱盖5通过螺栓螺母配合固定锁紧。传感器托盘4上开有一方形浅槽401，方形浅槽401位于柔性气密室2正下方。下舱盖5上端面开有一个凹槽501与传感器托盘4合为一个整体；传感器托盘4长于下舱盖5，延长部分突出于下舱盖5。

本发明的工作原理为：将压力分布传感器感应区放入传感器托盘4方形浅槽401内装配好，压力分布传感器末端接入采集设备连接至电脑上，压力变送器6安装在上舱盖1的气孔上，泄压端7常闭，加压端9连接有空压机，用来对柔性气密室2内的流体进行加压，气密室在感受到压力后反作用到传感器上的感应点，从而使传感器上的各个感应点感受到均匀一致的压力，通过Pressure3Dviewer软件对压力舱内压力大小的调节控制对传感器感应点压力的大小，来完成连续多量程精准压力点的平衡和校准。柔性气密室2的材质为柔性乳胶材质，在感受到流体的压力后膨胀从而反作用到传感器的感应点，压力舱的压力和传感器感应点为柔性接触，从而避免大压力的时候对传感器感应点造成破坏，工作完成后泄压端7打开泄压。另外本装置的加压端9装有单向导通的止逆阀8，防止在加压的时候出现流体反向流出造成安全事故。

(实施例2)

一种压力分布传感器平衡、校准方法，具体步骤如下：

S1.将压力分布传感器感应区放入传感器托盘4的方形浅槽401中，再一同放入尚未加压的压力舱内，压力分布传感器末端接入安装有DPM-压力分布测试系统的数据采集设备，数据采集设备通过USB通讯线连接至电脑；

S2.运行数据采集设备，通过连接有空压机的加压端9施加一个设定的压力，此时柔性气密室2将膨胀并对待测的压力分布传感器施加压力，将传感器的满量程分成若干个等间隔的压力点，按照从小到大或者从大到小依次调整压力舱内压力的大小，压力稳定后在电脑中运行地Pressure 3D viewer软件内输入设定的压力值，Pressure 3D viewer软件会自动记录并存储对应的压力值；

S3.待压力舱内压力稳定后，此时压力分布传感器各个感应点感受到的压力大小是一致的，但是设备测试到压力分布传感器各个感应点的模拟值是有差异的，此时通过运行Pressure 3D viewer软件的平衡功能将会对各个感应点的模拟值做差异化处理的运算来完成平衡，保存平衡、校准文件后，Pressure 3D viewer软件会根据之后测试到的所有的压力点的测试值做运算来得出真实准确的压力值；连续进行若干个压力点的校准输入后完成压力分布传感器量程内的压力校准；

S4.在校准完成后即可在Pressure 3D viewer软件上实时的显示出压力舱加压时压力分布传感器感受到的压力，此时即可随意调整压力舱压力的大小，根据软件显示的压力值和压力舱上压力变送器6测的压力值进行数值比对校准后的线性误差；

S5.在完成校准和误差比对后即可打开泄压端7对压力舱进行泄压操作，待压力舱内压力完全释放后，取出传感器托盘4并从上面取下压力分布传感器，结束本次平衡、校准过程；

S6.此后即可把传感器应用到要测试的工况环境下，Pressure 3D viewer软件会根据保存记录的平衡和校准文件实时的显示出压力分传感器上各感应点的实时压力大小。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。