空气驱动水压压力试验装置及其检测方法

文档序号:1919517 发布日期:2021-12-03 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 空气驱动水压压力试验装置及其检测方法 (Air-driven hydraulic pressure test device and detection method thereof ) 是由 缪然清 于 2021-09-08 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种空气驱动水压压力试验装置及其检测方法,空气驱动水压压力试验装置包括第一水箱、第二水箱和注水管;第一水箱的顶面连接有第一气压传感器,第一水箱内侧的顶面连接有第一距离传感器,第二水箱的顶面连接有第二气压传感器,第二水箱内侧的顶面连接有第二距离传感器,第一气压传感器用于检测第一水箱内的气压,第二气压传感器用于检测第二水箱内的气压,第一距离传感器用于检测第一水箱内的液面高度,第二距离传感器用于检测第二水箱内的液面高度;第一水箱的底部连接有第一水压传感器,第二水箱的底部连接有第二水压传感器,第一水压传感器和第二水压传感器处于同一高度处,第一水压传感器用于检测第一水箱内的水压。(The application provides an air-driven hydraulic pressure test device and a detection method thereof, wherein the air-driven hydraulic pressure test device comprises a first water tank, a second water tank and a water injection pipe; the top surface of the first water tank is connected with a first air pressure sensor, the top surface of the inner side of the first water tank is connected with a first distance sensor, the top surface of the inner side of the second water tank is connected with a second air pressure sensor, the first air pressure sensor is used for detecting air pressure in the first water tank, the second air pressure sensor is used for detecting air pressure in the second water tank, the first distance sensor is used for detecting the liquid level height in the first water tank, and the second distance sensor is used for detecting the liquid level height in the second water tank; the bottom of first water tank is connected with first water pressure sensor, and the bottom of second water tank is connected with second water pressure sensor, and first water pressure sensor and second water pressure sensor are in same high department, and first water pressure sensor is used for detecting the water pressure in the first water tank.)

空气驱动水压压力试验装置及其检测方法

技术领域

本申请涉及水压检测技术领域,尤其涉及一种空气驱动水压压力试验装置及其检测方法。

背景技术

水压检测通常是为了检测待测深度处的水压大小,通常采用水压传感器或水压表,将水压传感器或水压表的探头设置在与待测位置相同的深度处,通过压力传感器或水压表来读取待测位置对应深度处的水压数值。

然而水压传感器或水压表通常需要设置在水中,其探头需要与水接触,水流会导致探头附近的压力值不断变化,需要等待水流减缓到预设值以下才能读取稳定的检测压力值,并且水温会导致探头发生热胀冷缩等物理变化,也会干扰压力检测值的精度。

发明内容

本申请提供一种空气驱动水压压力试验装置及其检测方法,用于解决现有技术中水压检测过程中水流影响水压检测值精度的问题。

为达到上述目的,本申请的实施例提出如下技术方案:

第一方面,本申请提供了一种空气驱动水压压力试验装置,包括第一水箱、第二水箱和注水管,所述第一水箱和所述第二水箱均为圆柱形,所述注水管为圆柱形,所述第一水箱的内壁直径和所述第二水箱的内壁直径相等,所述第一水箱内侧的顶面和底面之间的距离等于所述第二水箱内侧的顶面和底面之间的距离,所述注水管的底面与所述第一水箱的底面位于同一水平面上,所述注水管的高度大于或等于所述第一水箱的高度,所述第一水箱的中轴线和所述第二水箱的中轴线竖直设置,所述第一水箱的底面与所述第二水箱的底面处于同一水平面上;

所述第一水箱的顶面连接有第一气压传感器,所述第一水箱内侧的顶面连接有第一距离传感器,所述第二水箱的顶面连接有第二气压传感器,所述第二水箱内侧的顶面连接有第二距离传感器,所述第一气压传感器用于检测所述第一水箱内的气压,所述第二气压传感器用于检测所述第二水箱内的气压,所述第一距离传感器用于检测所述第一水箱内的液面高度,所述第二距离传感器用于检测所述第二水箱内的液面高度;

所述第一水箱的底部连接有第一水压传感器,所述第二水箱的底部连接有第二水压传感器,所述第一水压传感器和所述第二水压传感器处于同一高度处,所述第一水压传感器用于检测所述第一水箱内的水压,所述第二水压传感器用于检测所述第二水箱内的水压。

第一方面的一些实施方式中,所述注水管竖直设置,所述注水管与所述第一水箱之间设有第一连通管,所述第一连通管水平设置,所述第一连通管的其中一端与所述第一水箱的底部连通,所述第一连通管的另一端与所述注水管的底部连通,所述注水管与所述第二水箱之间设有第二连通管,所述第二连通管水平设置,所述第二连通管的其中一端与所述第二水箱的底部连通,所述第二连通管的另一端与所述注水管的底部连通,所述第一连通管的长度与所述第二连通管的长度相等,所述第一连通管的内壁直径与所述第二连通管的内壁直径相等,所述第一连通管的中轴线与所述第二连通管的中轴线处于同一水平面上,所述第一连通管上设有第一阀门,所述第二连通管上设有第二阀门,所述第一阀门与所述注水管中轴线之间的距离等于所述第二阀门与所述注水管中轴线之间的距离。

第一方面的一些实施方式中,所述第一水箱上设有第一预设水位线,所述第二水箱上设有第二预设水位线,所述第一预设水位线和所述第二预设水位线处于同一高度处。

第一方面的一些实施方式中,所述第一水箱内设有三个第一空气湿度探测器,所述第一空气湿度探测器沿竖直方向直线排列,第一个所述第一空气湿度探测器位于所述第一预设水位线与所述第一水箱内侧的顶面之间的中间位置,第二个所述第一空气湿度探测器位于第一个所述第一空气湿度探测器与所述第一预设水位线之间的中间位置,第三个所述第一空气湿度探测器位于所述第一个所述第一空气湿度探测器与所述第一水箱内侧的顶面之间的中间位置,所述第一空气湿度探测器用于检测第一水箱内部的空气湿度。

第一方面的一些实施方式中,所述第二水箱内设有三个第二空气湿度探测器,所述第二空气湿度探测器沿竖直方向直线排列,第一个所述第二空气湿度探测器位于所述第二预设水位线与所述第二水箱内侧的顶面之间的中间位置,第二个所述第二空气湿度探测器位于第一个所述第二空气湿度探测器与所述第二预设水位线之间的中间位置,第三个所述第二空气湿度探测器位于所述第一个所述第二空气湿度探测器与所述第二水箱内侧的顶面之间的中间位置,所述第二空气湿度探测器用于检测第二水箱内部的空气湿度。

第一方面的一些实施方式中,所述空气驱动水压压力试验装置还包括主机,所述第一气压传感器、所述第一距离传感器、所述第一水压传感器、所述第一空气湿度传感器、所述第二气压传感器、所述第二距离传感器、所述第二水压传感器以及所述第二空气湿度传感器分别与所述主机通讯连接,所述主机用于采集所述第一气压传感器检测到的第一气压值、所述第一距离传感器检测到的第一距离值、所述第一水压传感器检测到的第一水压值、所述第一空气湿度传感器第一空气湿度值、所述第二气压传感器检测到的第二气压值、所述第二距离传感器检测到的第二距离值、所述第二水压传感器检测到的第二水压值以及所述第二空气湿度传感器检测到的第二空气湿度值。

第一方面的一些实施方式中,所述第一水箱的顶部设有第三阀门,所述第二水箱的顶部设有第四阀门。

第二方面,本申请提供了一种空气驱动水压压力试验方法,应用第一方面中的所述空气驱动水压压力试验装置,并包括如下步骤:

S100、打开所述第一阀门,关闭所述第二阀门,缓慢向所述注水管中注水,直到所述第一水箱中的液位与所述第一预设水位线对齐,关闭第一阀门;

S110、保持静置,静置时间达到T1后,记录主机中采集到的所述第一气压值、所述第一距离值、所述第一水压值以及所述第一空气湿度值,并记为第一数组;

S200、打开所述第二阀门,缓慢向所述注水管中注水,直到所述第二水箱中的液位与所述第二预设水位线对齐,关闭第二阀门;

S210、保持静置,静置时间达到T2后,记录主机中采集到的所述第二气压值、所述第二距离值、所述第二水压值以及所述第二空气湿度值,并记为第二数组;

S300、打开所述第一阀门,打开所述第二阀门,保持静置,静置时长达到T3后,记录主机中采集到的所述第一气压值、所述第一距离值、所述第一水压值以及所述第一空气湿度值,并记录为第三数组,记录主机中采集到的所述第二气压值、所述第二距离值、所述第二水压值以及所述第二空气湿度值,并记录为第四数组;

S400、将所述第一数组中的各项数值与所述第二数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第五数组;

S500、将所述第三数组中的各项数值与所述第四数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第六数组;

S600、将所述第五数组中的各项数值与所述第六数组中对应的各项数值进行对比,当各项数值的差值处于预设范围以内时,将所述第五数组中的各项数值与所述第六数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第七数组,取所述第七数组中的所述第一水压传感器检测的水压值和所述第二水压传感器检测的水压值的平均值作为检测水压值;

S610、当各项数值的差值处于预设范围以外时,打开所述第三阀门,打开所述第四阀门,保持静置,静置时长达到T4后,记录主机中采集到的所述第一气压值、所述第一距离值、所述第一水压值以及所述第一空气湿度值,并记录为第八数组,记录主机中采集到的所述第二气压值、所述第二距离值、所述第二水压值以及所述第二空气湿度值,并记录为第九数组,将所述第八数组中的各项数值与所述第九数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第十数组,取所述第十数组中的所述第一水压传感器检测的水压值和所述第二水压传感器检测的水压值的平均值作为检测水压值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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他的附图。

图1是本申请实施例一中空气驱动水压压力试验装置的结构示意图;

图2是本申请实施例一中空气驱动水压压力试验装置的传感器和主机连接结构的示意图。

附图标记:

101、第一水箱;102、第二水箱;103、注水管;104、第一气压传感器;105、第一距离传感器;106、第二气压传感器;107、第二距离传感器;108、第一水压传感器;109、第二水压传感器;110、第一连通管;111、第二连通管;112、第一阀门;113、第二阀门;114、第一预设水位线;115、第二预设水位线;116、第一空气湿度探测器;117、第二空气湿度探测器;118、主机;119、第三阀门;120、第四阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不能用来限制本申请的范围。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征直接与第二特征接触,或第一特征间接与第二特征通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一些示例”或“一些实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1和图2所示,在本申请的实施例一中,提供了一种空气驱动水压压力试验装置,包括第一水箱101、第二水箱102和注水管103,第一水箱101和第二水箱102均为圆柱形,注水管103为圆柱形,第一水箱101的内壁直径和第二水箱102的内壁直径相等,第一水箱101内侧的顶面和底面之间的距离等于第二水箱102内侧的顶面和底面之间的距离,注水管103的底面与第一水箱101的底面位于同一水平面上,注水管103的高度大于或等于第一水箱101的高度,第一水箱101的中轴线和第二水箱102的中轴线竖直设置,第一水箱101的底面与第二水箱102的底面处于同一水平面上;

第一水箱101的顶面连接有第一气压传感器104,第一水箱101内侧的顶面连接有第一距离传感器105,第二水箱102的顶面连接有第二气压传感器106,第二水箱102内侧的顶面连接有第二距离传感器107,第一气压传感器104用于检测第一水箱101内的气压,第二气压传感器106用于检测第二水箱102内的气压,第一距离传感器105用于检测第一水箱101内的液面高度,第二距离传感器107用于检测第二水箱102内的液面高度;

第一水箱101的底部连接有第一水压传感器108,第二水箱102的底部连接有第二水压传感器109,第一水压传感器108和第二水压传感器109处于同一高度处,第一水压传感器108用于检测第一水箱101内的水压,第二水压传感器109用于检测第二水箱102内的水压。

实施例一的一些实施方式中,注水管103竖直设置,注水管103与第一水箱101之间设有第一连通管110,第一连通管110水平设置,第一连通管110的其中一端与第一水箱101的底部连通,第一连通管110的另一端与注水管103的底部连通,注水管103与第二水箱102之间设有第二连通管111,第二连通管111水平设置,第二连通管111的其中一端与第二水箱102的底部连通,第二连通管111的另一端与注水管103的底部连通,第一连通管110的长度与第二连通管111的长度相等,第一连通管110的内壁直径与第二连通管111的内壁直径相等,第一连通管110的中轴线与第二连通管111的中轴线处于同一水平面上,第一连通管110上设有第一阀门112,第二连通管111上设有第二阀门113,第一阀门112与注水管103中轴线之间的距离等于第二阀门113与注水管103中轴线之间的距离。

实施例一的一些实施方式中,第一水箱101上设有第一预设水位线114,第二水箱102上设有第二预设水位线115,第一预设水位线114和第二预设水位线115处于同一高度处。

实施例一的一些实施方式中,第一水箱101内设有三个第一空气湿度探测器116,第一空气湿度探测器116沿竖直方向直线排列,第一个第一空气湿度探测器116位于第一预设水位线114与第一水箱101内侧的顶面之间的中间位置,第二个第一空气湿度探测器116位于第一个第一空气湿度探测器116与第一预设水位线114之间的中间位置,第三个第一空气湿度探测器116位于第一个第一空气湿度探测器116与第一水箱101内侧的顶面之间的中间位置,第一空气湿度探测器116用于检测第一水箱101内部的空气湿度。

实施例一的一些实施方式中,第二水箱102内设有三个第二空气湿度探测器117,第二空气湿度探测器117沿竖直方向直线排列,第一个第二空气湿度探测器117位于第二预设水位线115与第二水箱102内侧的顶面之间的中间位置,第二个第二空气湿度探测器117位于第一个第二空气湿度探测器117与第二预设水位线115之间的中间位置,第三个第二空气湿度探测器117位于第一个第二空气湿度探测器117与第二水箱102内侧的顶面之间的中间位置,第二空气湿度探测器117用于检测第二水箱102内部的空气湿度。

实施例一的一些实施方式中,空气驱动水压压力试验装置还包括主机118,第一气压传感器104、第一距离传感器105、第一水压传感器108、第一空气湿度传感器、第二气压传感器106、第二距离传感器107、第二水压传感器109以及第二空气湿度传感器分别与主机118通讯连接,主机118用于采集第一气压传感器104检测到的第一气压值、第一距离传感器105检测到的第一距离值、第一水压传感器108检测到的第一水压值、第一空气湿度传感器第一空气湿度值、第二气压传感器106检测到的第二气压值、第二距离传感器107检测到的第二距离值、第二水压传感器109检测到的第二水压值以及第二空气湿度传感器检测到的第二空气湿度值。

实施例一的一些实施方式中,第一水箱101的顶部设有第三阀门119,第二水箱102的顶部设有第四阀门120。

实施例一提供的空气驱动水压压力试验装置,其试验方法与实施例二相同,请参见实施例二中对空气驱动水压压力试验装置的叙述。

在本申请的实施例二中,提供了一种空气驱动水压压力试验方法,应用第一方面中的空气驱动水压压力试验装置,并包括如下步骤:

S100、打开第一阀门112,关闭第二阀门113,缓慢向注水管103中注水,直到第一水箱101中的液位与第一预设水位线114对齐,关闭第一阀门112;

S110、保持静置,静置时间达到T1后,记录主机118中采集到的第一气压值、第一距离值、第一水压值以及第一空气湿度值,并记为第一数组;

S200、打开第二阀门113,缓慢向注水管103中注水,直到第二水箱102中的液位与第二预设水位线115对齐,关闭第二阀门113;

S210、保持静置,静置时间达到T2后,记录主机118中采集到的第二气压值、第二距离值、第二水压值以及第二空气湿度值,并记为第二数组;

S300、打开第一阀门112,打开第二阀门113,保持静置,静置时长达到T3后,记录主机118中采集到的第一气压值、第一距离值、第一水压值以及第一空气湿度值,并记录为第三数组,记录主机118中采集到的第二气压值、第二距离值、第二水压值以及第二空气湿度值,并记录为第四数组;

S400、将第一数组中的各项数值与第二数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第五数组;

S500、将第三数组中的各项数值与第四数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第六数组;

S600、将第五数组中的各项数值与第六数组中对应的各项数值进行对比,当各项数值的差值处于预设范围以内时,将第五数组中的各项数值与第六数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第七数组,取第七数组中的第一水压传感器108检测的水压值和第二水压传感器109检测的水压值的平均值作为检测水压值;

S610、当各项数值的差值处于预设范围以外时,打开第三阀门119,打开第四阀门120,保持静置,静置时长达到T4后,记录主机118中采集到的第一气压值、第一距离值、第一水压值以及第一空气湿度值,并记录为第八数组,记录主机118中采集到的第二气压值、第二距离值、第二水压值以及第二空气湿度值,并记录为第九数组,将第八数组中的各项数值与第九数组中对应的各项数值求平均数,并将各项运算结果记录为第十数组,取第十数组中的第一水压传感器108检测的水压值和第二水压传感器109检测的水压值的平均值作为检测水压值。

实施例二提供的空气驱动水压压力试验方法,采用实施例一中的空气驱动水压压力试验装置,其中,T1、T2、T3、T4分别为10分钟、10分钟、20分钟、10分钟,保持静置能够减小第一水箱101内部空气与第二水箱102内部空气中的湿度差,减小因空气湿度差对试验的干扰。第一空气湿度传感器以及第二空气湿度传感器沿竖直方向排列,并且以实施例一中的设置位置,通过计算上、中、下三个位置的湿度的平均值,能够更加准确的得到第一水箱101内的空气湿度和第二水箱102内的空气湿度,通过排出空气湿度对气压的干扰,第一气压传感器104和第二气压传感器106检测到的气压值更加准确。

以第一水箱101中水压单独检测为例,通过第一距离传感器105和第二距离传感器107能够分别准确检测得到第一水箱101内的液面高度以及第二水箱102内的液面高度,从而计算得到第一水箱101中液面上方空间的空气体积以及第二水箱102中液面上方的空气体积,由主机118对第一气压传感器104和第一水压传感器108检测到的数值进行分析计算,得到保压(加上空气压力)状态下第一水压传感器108的水压值和非保压(打开第三阀门119后卸掉空气压力后)状态下第一水压传感器108的水压值,保压状态下的水压压力值用于辅助校验第一水压传感器108的精度,当保压状态下的水压压力值与主机118中预设的水压与气压关系曲线不对应时,则说明第一水压传感器108的精度或灵敏度不够,即第一水压传感器108的质量不合格。通过保压试验后,第一水压传感器108的可靠性较高,能够进入下一步试验,与第二水箱102中的水压测试进行协同检测,其中,第二水箱102中的水压单独检测方法与第一水箱101中的水压单独检测相同,不再赘述。

第一水箱101和第二水箱102协同检测,即同时打开第一阀门112和第二阀门113,第一水箱101中的水压和第二水箱102中的水压经过静置后保持一致,此时观察第一水压传感器108的数值和第二水压传感器109的数值,若第一水压传感器108的数值和第二水压传感器109的数值差值在预设范围内,则说明第一水压传感器108和第二水压传感器109的精度均具有较高的可靠性,反之取与预设水压值差值更小的一方作为最终检测值,例如第一水箱101检测的水压值与预设水压值差值小于第二水箱102检测的水压值与预设水压值差值,则取第一水箱101检测的水压值作为最终的水压检测值。

如步骤S610中所叙述的,最后在非保压状态下进行试验,打开第三阀门119和第四阀门120,将第十数组中的第一水压传感器108检测的水压值和第二水压传感器109检测的水压值的平均值作为检测水压值,其中的检测水压值指最终的水压检测值。

本申请中采用气压、空气湿度和水压三者综合比对,并依次采用单独保压、协同保压(第一水箱101和第二水箱102连通的状态下)和协同非保压(打开第三阀门119和第四阀门120的状态下)三种试验,精度要求由高到低,并通过保持静置,降低水流对水压的干扰,通过空气湿度和气压辅助校验第一水压传感器108和第二水压传感器109的检测精度,得到最终的水压检测值,解决了现有技术中水压检测过程中水流影响水压检测值精度的问题。

需要说明的是,本申请实施例一中的气压传感器采用气压表,水压传感器采用水压表,距离传感器采用红外距离传感器,主机118采用台式电脑或笔记本电脑。

以上实施例仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施方式做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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