一种高压下温度传感器矫正系统
阅读说明：本技术 一种高压下温度传感器矫正系统 (Temperature sensor correction system under high pressure ) 是由 范维 方以群 徐佳骏 刘祥盛 钱前 徐连发 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高压下温度传感器矫正系统包括架体组件和矫正组件,架体组件包括加压舱、与加压舱电路连接的数据转换器,以及与数据转换器电路连接的电脑；以及,矫正组件包括设置在加压舱内的待矫正传感器、设置在加压舱内的对照传感器、设置在加压舱顶部的气加热装置以及设置在加压舱底部的水加热装置,本发明利用对照传感器与待矫正传感器进行高压环境下温度数值测试矫正试验,从中得到矫正值与实测值、压力值之间的函数关系,为不同品牌的温度传感器在高压环境下测试数据的真实性提供了有效的矫正系统,解决了高压环境下温度传感器测试数据的漂移问题。(The invention discloses a correcting system for a temperature sensor under high pressure, which comprises a frame body assembly and a correcting assembly, wherein the frame body assembly comprises a compression chamber, a data converter and a computer, wherein the data converter is connected with a circuit of the compression chamber; the correction assembly comprises a sensor to be corrected, a contrast sensor, an air heating device and a water heating device, wherein the sensor to be corrected is arranged in the pressurizing cabin, the air heating device is arranged at the top of the pressurizing cabin, and the water heating device is arranged at the bottom of the pressurizing cabin.)
技术领域
本发明涉及传感器矫正的技术领域，尤其涉及一种高压下温度传感器矫正系统。
背景技术
目前市场上常用的温度传感器为金属材料热敏电阻材料制成，可在高气压环境下使用，特别在复杂水下环境下的潜水作业里人的体温监测中应用较多。
在高气压环境下，热敏电阻材料常常会因为压力环境影响而导致温度测定值产生较大的偏移，且各类温度传感器偏移的数值各不相同，有时甚至同类温度传感器偏移的数值也没有规律可循，这种情况对于水下高压力环境下的温度监测带来了极大的困扰，在实际工程应用中常常出现因温度测定的误差导致测试结果失效的案例，特别在潜水作业这类技术难度高、精度要求高的具体工作，温度传感器在高气压环境下测试结果的准确性、同一性尤为重要。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有高压下温度传感器测量数值发生偏移的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种高压下温度传感器矫正系统。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：架体组件，包括加压舱、与加压舱电路连接的数据转换器，以及与数据转换器电路连接的电脑；以及，矫正组件，包括设置在加压舱内的待矫正传感器、设置在加压舱内的对照传感器、设置在加压舱顶部的气加热装置以及设置在加压舱底部的水加热装置。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述加压舱顶部开设有进气口和出气口，所述加压舱一侧设置有舱门，所述加压舱另一侧设置有穿舱件接口。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述加压舱内设置有高清摄像头。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述待矫正传感器和对照传感器上均设置有固定装置，所述待矫正传感器设置在加压舱一侧的顶部和底部，所述对照传感器设置在加压舱另一侧的顶部和底部。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述固定装置包括架体、设置在架体上的调整件以及与调整件固定连接的安装板，所述架体上开设有放置槽，所述安装板上开设有安装孔。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述调整件包括与架体固定连接的固定环和与固定环转动配合的转动柄，所述转动柄底端设置有与安装板固定连接的底板，所述转动柄中间开设有环形槽，所述固定环中间设置有与环形槽配合的连接环。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述固定环内壁上设置有活动卡块，所述转动柄外壁上设置有与活动卡块配合的转动块。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述固定环内开设有空腔，所述固定环内壁上开设有与活动卡块配合的开口，所述活动卡块一端固定连接有弹力件，所述弹力件一端与固定环固定连接。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述放置槽内设置有夹紧块。
作为本发明所述高压下温度传感器矫正系统的一种优选方案，其中：所述夹紧块一端设置有清洁层。
本发明的有益效果：本发明利用对照传感器与待矫正传感器进行高压环境下温度数值测试矫正试验，从中得到矫正值与实测值、压力值之间的函数关系，为不同品牌的温度传感器在高压环境下测试数据的真实性提供了有效的矫正系统，解决了高压环境下温度传感器测试数据的漂移问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明高压下温度传感器矫正系统的整体结构示意图。
图2为本发明高压下温度传感器矫正系统测试数据走向图。
图3为本发明高压下温度传感器矫正系统所述的固定装置结构示意图。
图4为本发明高压下温度传感器矫正系统所述的调整件爆炸图。
图5为本发明高压下温度传感器矫正系统所述的调整件部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
参照图1-3，提供了一种高压下温度传感器矫正系统的整体结构示意图，如图1，一种高压下温度传感器矫正系统包括架体组件100，包括加压舱101、设置与加压舱101电路连接的数据转换器102，以及与数据转换器102电路连接的电脑103；以及，矫正组件200，包括设置在加压舱101内的待矫正传感器201、设置在加压舱101内的对照传感器202、设置在加压舱101顶部的气加热装置203以及设置在加压舱101底部的水加热装置204；加压舱101顶部开设有进气口104和出气口105，加压舱101一侧设置有舱门106，加压舱101另一侧设置有穿舱件接口107；加压舱101内设置有高清摄像头108；待矫正传感器201和对照传感器202上均设置有固定装置300，待矫正传感器201设置在加压舱101一侧的顶部和底部，对照传感器202设置在加压舱101另一侧的顶部和底部。
具体的，本发明主体结构包括架体组件100，包括加压舱101、设置与加压舱101电路连接的数据转换器102，数据转换器102选择使用有16路ADC转换的STM32F103RCT6单片机作为控制器，以及与数据转换器102电路连接的电脑103，此处电脑显示屏使用型号为DMT80480T070_18WT迪文科技的7寸串口屏，并采用RS232通信方式通过PC通信端口与PC通信，实现测量数据交互，其中触摸屏及PC通信均使用MAX232芯片；以及，矫正组件200，包括设置在加压舱101内的待矫正传感器201、设置在加压舱101内的对照传感器202、设置在加压舱101顶部的气加热装置203以及设置在加压舱101底部的水加热装置204，可以为加压舱101内的高压环境下的气和水加热至不同温度。
进一步的，加压舱101顶部开设有进气口104和出气口105可以对加压舱101内的压力进行控制，加压舱101一侧设置有舱门106便于安装和维修，加压舱101另一侧设置有穿舱件接口107，加压舱101内线路在穿舱件接口107处汇集通向加压舱101外与数据转换器102和电脑103连接。
进一步的，加压舱101内设置有高清摄像头108用来查看待矫正传感器201和对照传感器202的数据，并将数据集中传输至数据转换器102，数据转换器102使用SD06高速运放芯片把从待矫正传感器201上采样来的电压放大送至单片机做AD转换，从而得到数字量，计算出电阻值，再通过程序查表的方式获得温度。
进一步的，待矫正传感器201和对照传感器202上均设置有固定装置300，待矫正传感器201设置在加压舱101一侧的顶部和底部，对照传感器202设置在加压舱101另一侧的顶部和底部，在本实施例中在加压舱101内分别设置了2组对照传感器202(每组4支)和2组待矫正传感器201(每组4支)，待矫正传感器201和对照传感器202通过固定装置300被固定在加压舱101内。
本发明利用对照传感器与待矫正传感器进行高压环境下温度数值测试矫正试验，从中得到矫正值与实测值、压力值之间的函数关系，为不同品牌的温度传感器在高压环境下测试数据的真实性提供了有效的矫正系统，解决了高压环境下温度传感器测试数据的漂移问题。
操作过程：将待矫正传感器201和对照传感器202安装好，然后通过进气口104在加压舱101中注入一定量的水和高压空气，淹没设置在底部的待矫正传感器201和对照传感器202，再使用气加热装置203和水加热装置204对加压舱101内气体和液体进行加热，将高清摄像头108记录到的2组对照传感器202测试高压环境下水温和气温的数据作为基准值，再记录2组待矫正传感器201测试该环境下水温和气温数据，传送至数据转换器102，输入每一温度测试点的两组对比值来得到高压环境下待矫正传感器201气温与水温测试的矫正公式。
实施例2
参照图1-5，该实施例不同于第一个实施例的是：固定装置300包括架体301、设置在架体301上的调整件302以及与调整件302固定连接的安装板303，架体301上开设有放置槽304，安装板303上开设有安装孔305；调整件302包括与架体301固定连接的固定环302a和与固定环302a转动配合的转动柄302b，转动柄302b底端设置有与安装板303固定连接的底板302c，转动柄302b中间开设有环形槽302d，固定环302a中间设置有与环形槽302d配合的连接环302e；固定环302a内壁上设置有活动卡块302f，转动柄302b外壁上设置有与活动卡块302f配合的转动块302g；固定环302a内开设有空腔，固定环302a内壁上开设有与活动卡块302f配合的开口，活动卡块302f一端固定连接有弹力件302h，弹力件302h一端与固定环302a固定连接。
具体的，固定装置300包括架体301、设置在架体301上的调整件302以及与调整件302固定连接的安装板303，架体301上开设有放置槽304，用来给待矫正传感器201和对照传感器202进行放置，安装板303上开设有安装孔305方便在加压舱101内进行安装。
进一步的，调整件302包括与架体301固定连接的固定环302a和与固定环302a转动配合的转动柄302b，此处配合是指转动柄302b在一定力的作用下可以在固定环302a内进行转动运动，转动柄302b底端设置有与安装板303固定连接的底板302c，底板302c直径大小与固定环302a直径大小相同，转动柄302b中间开设有环形槽302d，固定环302a中间设置有与环形槽302d配合的连接环302e，此处配合是指连接环302e可以与环形槽302d嵌合，且连接环302e与环形槽302d接触面上设置有防滑层以防安装板303与架体301轻易脱落。
进一步的，固定环302a内壁上设置有活动卡块302f，活动卡块302f一侧是具有一定角度的斜边，转动柄302b外壁上设置有与活动卡块302f配合的转动块302g，此处配合是指转动块302g与活动卡块302f靠近的一面与活动卡块302f具有相同的角度，转动块302g与活动卡块302f贴合且转动块302g的高度不超过活动卡块302f高度的一半。
进一步的，固定环302a内开设有空腔，固定环302a内壁上开设有与活动卡块302f配合的开口，此处配合是指活动卡块302f能从开口处自由进出空腔，活动卡块302f靠近空腔的一端固定连接有弹力件302h，弹力件302h未与活动卡块302f连接的一端与固定环302a空腔开口处对应的空腔内壁固定连接。
其余结构与实施例1相同。
操作过程：将待矫正传感器201和对照传感器202穿过放置槽304调整至合适位置，捏住安装板303进行转动，带动转动柄302b使其外壁上的转动块302g发生转动，转动块302g对活动卡块302f产生推力，使弹力件302h发生压缩，活动卡块302f部分从开口处进入空腔，安装板303角度发生改变，将安装板303调整至适合的角度与加压舱101内壁进行贴合安装，通过架体301将矫正传感器201和对照传感器202固定在加压舱101内来进行试验。
实施例3
参照图1-5，该实施例不同于以上实施例的是：放置槽304内设置有夹紧块306；夹紧块306一端设置有清洁层307。
具体的，放置槽304内设置有夹紧块306，在本实施例中夹紧块306是具有四分之一弧度的扇状橡胶块，该扇状橡胶块沿放置槽304内壁圆周均匀设置有4个且靠近中心处有弧形开口以便传感器进出，传感器通过摩擦力被固定在架体301上。
进一步的，夹紧块306一端设置有清洁层307，夹紧块306弧形开口处粘附着清洁层307，在本实施例中清洁层205是密织布，对放置的传感器表面玻璃进行擦洗以方便高清摄像头108读取数据。
其余结构与实施例2相同。
操作过程：将待矫正传感器201和对照传感器202穿过夹紧块306调整至合适位置，以此同时由清洁层205对其表面进行清洁。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。