一种防磨损绝压全自动活塞压力计
阅读说明：本技术 一种防磨损绝压全自动活塞压力计 (Full-automatic piston pressure gauge of abrasionproof decreases absolute pressure ) 是由 王建武 金勇� 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种防磨损绝压全自动活塞压力计,属于压力计技术领域,包括活塞系统、自挂式砝码自动加载系统和砝码转动机构、真空系统,所述活塞系统包括活塞头和压力控制器,所述自挂式砝码自动加载系统包括支架和自动加载机构,所述的真空系统包括真空罩和真空泵；本发明通过在防磨损绝压全自动活塞压力计内设置自挂式砝码自动加载系统,配合伺服电机驱动大小砝码加载结构进行砝码的自动加载,结构简单,砝码移动控制精度高,操作方便,提高了工作效率,可实现托盘和所有砝码同步转动,可同时进行加减砝码,在加减砝码时基本没有摩擦,通过安装防磨损防断杆的活塞头大大降低了摩擦的可能,显著提高了活塞压力计的稳定性,延长了使用寿命。(The invention relates to an anti-abrasion absolute pressure full-automatic piston pressure gauge, which belongs to the technical field of pressure gauges and comprises a piston system, a self-hanging weight automatic loading system, a weight rotating mechanism and a vacuum system, wherein the piston system comprises a piston head and a pressure controller; according to the invention, the self-hanging type weight automatic loading system is arranged in the anti-abrasion absolute pressure full-automatic piston pressure gauge, the servo motor is matched with the large and small weight loading structures driven by the large and small weight loading systems to automatically load the weights, the structure is simple, the weight movement control precision is high, the operation is convenient, the working efficiency is improved, the tray and all weights can synchronously rotate, the weights can be added and subtracted simultaneously, friction is basically avoided during weight addition and subtraction, the possibility of friction is greatly reduced by installing the piston head of the anti-abrasion and anti-breakage rod, the stability of the piston pressure gauge is obviously improved, and the service life is prolonged.)
技术领域
本发明涉及活塞式压力计技术领域，具体涉及一种防磨损绝压全自动活塞压力计。
背景技术
活塞压力计是利用流体静力平衡(即作用在活塞有效面积上的流体压力与其所负荷的重力相平衡)原理进行压力测量的计量标准器。绝压活塞压力计一般由活塞系统、专用砝码、压力控制器、真空系统组成。大部分活塞压力计都是手动加砝码，手动加压的，检定工作费时费力。手动绝压活塞压力计工作时，必须首先打开真空罩，手动放好砝码，盖好真空罩，抽真空，控制好压力，使活塞处于悬浮状态，合转动电机电源，让砝码转动，读数，在抽真空过程中，手动方式随时调整压力，使活塞保持悬浮状态，比较麻烦且困难，如果不在悬浮状态必须马上停止转动，每个检定点都必须重复上述操作，由于抽真空的时间漫长，检定时间很长，工作效率极低。如果压力控制不好，使活塞系统处于极限位置，不马上停止转动，会产生磨损，很难保证在极限位置时立马停止转动，故会经常产生磨损。
目前的自动加砝码活塞压力计都是像普通活塞一样，加在挂蓝或托盘上的砝码在转动，没有放在挂蓝或托盘上的砝码被静止的吊钩吊起来，不转动，在加减砝码时，砝码之间会产生摩擦，对0.005％等准确度的精密活塞系统，砝码质量的微小的变化，都有可能引起测量误差超标；有的自动加砝码活塞在加减砝码时把加在挂蓝或托盘上的砝码先停止转动，再加减砝码，然后再转动挂蓝或托盘，这样操作麻烦，速度慢，工作效率低下，往往是全自动活塞的工作效率还没有普通手动活塞高。
因此，需要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效的一种防磨损绝压全自动活塞压力计。
为解决上述技术问题，本发明提供一种防磨损绝压全自动活塞压力计，包括活塞系统、自挂式砝码自动加载系统、砝码转动机构和真空系统；
所述活塞系统与自挂式砝码自动加载系统相连；
所述砝码转动机构设置在自挂式砝码自动加载系统上；
所述活塞系统、自挂式砝码自动加载系统和砝码转动机构设置在真空系统中；
所述自挂式砝码自动加载系统包括大砝码加载系统和小砝码加载系统。
作为本发明的进一步技术方案：
所述大砝码加载系统和小砝码加载系统均安装在框架上，框架包括上顶板、下底板和导轨支撑杆；
所述大砝码加载系统包括大砝码支撑板、丝杆、第一丝杆螺母、第一电机和支架，大砝码支撑板放置在第一丝杆螺母顶部，第一丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，第一电机安装在大砝码支撑板上；
所述支架包括大砝码挂块、上支架和下支架，下支架通过第一轴承与支撑板相连，第一电机通过同步轮和同步带带动第一同步轮转动，第一同步轮与第一丝杆螺母固定连接，两者一体成型，第一同步轮带动第一丝杆螺母转动，使支撑板上下移动，支撑板向上移动时把大砝码挂在支架上，支撑板向下移动时把大砝码加载在砝码挂盘托盘上；
所述活塞系统包括设置在自挂式砝码自动加载系统内部的活塞头和与其相连的活塞压力控制器；活塞头安装在托盘驱动同步轮、同步轮安装筒、过渡块、驱动筒、第二轴承、小砝码托盘内的活塞头安装底座上，活塞压力控制器通过活塞头安装底座与活塞头相连；
所述小砝码加载系统包括小砝码支撑板、小砝码托盘、丝杆、第二丝杆螺母、第二电机和第二同步轮，小砝码支撑板放置在第二丝杆螺母上，小砝码托盘放置在小砝码支撑板上，第二丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，第二电机安装在小砝码支撑板上；第二电机通过同步轮和同步带带动第二同步轮转动，第二同步轮与第二丝杆螺母固定连接，两者一体成型，第二同步轮带动第二丝杆螺母转动，使支撑板上下移动，支撑板向上移动时把小砝码加载在小砝码托盘上，支撑板向下移动时把小砝码挂在小砝码托盘上；所述活塞头上安装有砝码挂盘托盘，大小砝码可以加载到砝码挂盘托盘上，由位置传感器测量砝码挂盘托盘上下移动的距离；
所述大砝码支撑板和小砝码支撑板通过轴承与导轨支撑杆相连。
作为本发明的进一步技术方案：
所述砝码转动机构包括驱动杆系统、大砝码转动机构和托盘小砝码转动机构；
所述驱动杆系统包括第三电机、变速系统、驱动杆组成，第三电机通过变速系统带动驱动杆转动；
所述大砝码转动机构包括支架和同步轮系统，支架包括大砝码挂块、上支架和下支架，下支架上安装有第一轴承和第四同步轮，下支架通过第一轴承与支撑板相连，驱动杆通过第三同步轮、第一同步带带动第四同步轮转动，第四同步轮通过下支架、上支架、大砝码挂块带动大砝码水平方向转动；
所述托盘小砝码转动机构包括第五同步轮、第二同步带、托盘驱动同步轮、同步轮安装筒、过渡块、驱动筒、第二轴承、小砝码托盘组成，驱动杆通过第五同步轮、第二同步带带动托盘驱动同步轮转动，托盘驱动同步轮通过同步轮安装筒、过渡块、驱动筒带动小砝码托盘转动，小砝码托盘带动小砝码转动；驱动筒带动砝码挂盘托盘转动，砝码挂盘托盘带动加载在托盘上的大砝码和小砝码同步转动。
作为本发明的进一步技术方案：
所述真空系统包括真空罩、真空泵、真空传感器，真空罩盖在底板上，从而罩进所有活塞系统、砝码加载系统、砝码转动系统，真空泵与真空罩的内腔连接，真空传感器设置在真空罩的内腔中；开始测量时启动真空泵，对真空罩内的空间抽真空，当真空度达到50Pa以内时，绝压才可以读数，真空度对绝压读数进行补偿。
本发明一种防磨损绝压全自动活塞压力计的技术优势为：
本发明一种防磨损绝压全自动活塞压力计通过在防磨损绝压全自动活塞压力计在真空罩内设置自挂式砝码自动加载系统，配合伺服电机驱动大小砝码加载机构进行砝码的自动加载，在检定过程中，不需要打开真空罩，始终处于真空状态，结构简单，砝码移动控制精度高，操作方便，提高了工作效率，可实现加载在托盘上和没有加载在托盘上的砝码同步转动，可同时进行加减砝码，在加减砝码时基本没有摩擦，通过安装防磨损防断杆的活塞头大大降低了摩擦的可能，显著提高了活塞压力计的稳定性，延长了使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明的
具体实施方式
作进一步详细说明。
图1是本发明一种防磨损绝压全自动活塞压力计砝码全部挂起的结构示意图；
图2是本发明一种防磨损绝压全自动活塞压力计全部加载在托盘上的结构示意图；
图3是大砝码27和小砝码28的结构示意图。
图中：1-大砝码挂块、2-上支架、3-下支架、4-第三同步轮、5-第一同步带、6-第四同步轮、7-第一电机、8-第一同步轮、9-丝杆、10-大砝码支撑板、11-第二电机、12-第二同步轮、13-小砝码支撑板、14-第二轴承、15-小砝码托盘、16-第三电机、17-变速系统、18-驱动杆、19-第五同步轮、20-第二同步带、21-托盘驱动同步轮、22-同步轮安装筒、23-上顶板、24-下底板、25-真空罩、26-砝码挂盘、27-大砝码、28-小砝码、29-位移传感器、30-活塞头、31-真空泵、32-压力控制器、33-第一轴承、34-过渡块、35-驱动筒、36-第一丝杆螺母、37-第二丝杆螺母、38-真空传感器、39-导轨支撑杆、40-活塞头安装底座。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、一种防磨损绝压全自动活塞压力计，如图1-3所示，包括活塞系统、自挂式砝码自动加载系统和砝码转动机构、真空系统，
活塞系统包括设置在自挂式砝码自动加载系统内部的活塞头30和与其相连的活塞压力控制器32，活塞头30包括活塞杆、活塞缸限位座，由于在自动加砝码加压过程中，加砝码和加压不可能做到完全同步，因此，活塞杆会在上下极限位置工作，为了使在上下极限位置工作防磨损，采用防磨损防断杆的活塞头30，进一步降低磨损可能；
作为本专利的进一步技术方案：所述自挂式砝码自动加载系统包括大砝码加载系统和小砝码加载系统，大砝码加载系统和小砝码加载系统均安装在框架上，框架由上顶板23、下底板24和导轨支撑杆39组成；
大砝码加载系统包括大砝码支撑板10、丝杆9、第一丝杆螺母36、第一电机7和支架，大砝码支撑板10放置在第一丝杆螺母36顶部，第一丝杆螺母36螺纹连接在丝杆9上，第一电机7安装在大砝码支撑板10上。
支架包括大砝码挂块1、上支架2和下支架3，下支架3通过第一轴承33与支撑板10相连，第一电机7通过同步轮和同步带带动第一同步轮8转动；第一同步轮8与第一丝杆螺母36通过连接块上的螺丝螺母和键形成固定连接，第一同步轮8带动第一丝杆螺母36转动，使支撑板10上下移动，支撑板10向上移动时把大砝码27挂在支架上，支撑板10向下移动时把大砝码27加载在砝码挂盘26上；
小砝码加载系统包括小砝码支撑板13、小砝码托盘15、丝杆9、第二丝杆螺母37、第二电机11和第二同步轮12，小砝码支撑板13放置在第二丝杆螺母37上，小砝码托盘15放置在小砝码支撑板13上，第二丝杆螺母37螺纹连接在丝杆9上，第二电机11安装在小砝码支撑板13上；第二电机11通过同步轮和同步带带动第二同步轮12转动，第二同步轮12与第二丝杆螺母37固定连接，两者成一体结构，第二同步轮12带动第二丝杆螺母37转动，使支撑板13上下移动，支撑板13向上移动时把小砝码28加载在小砝码托盘15上，支撑板13向下移动时把小砝码28挂在小砝码托盘15上；所述活塞头30上安装有砝码挂盘26，大小砝码可以加载到砝码挂盘26上，由位置传感器29测量砝码挂盘26上下移动的距离。
活塞系统包括设置在自挂式砝码自动加载系统内部的活塞头30和与其相连的活塞压力控制器32，活塞头30安装在托盘驱动同步轮21、同步轮安装筒22、过渡块34、驱动筒35、第二轴承14、小砝码托盘15内的活塞头安装底座40上，活塞压力控制器32通过活塞头安装底座40与活塞头30相连。
大砝码27和小砝码28的结构相同，均为：从上到下包括上砝码主体圆环271和下砝码主体圆环272，上砝码主体圆环271的直径小于下砝码主体圆环272的直径，上砝码主体圆环271顶部外侧壁设置有水平向外延伸的上挡板273，下砝码主体圆环272底部内侧壁设置有水平向内延伸下挡板274，一个大砝码27(或小砝码28)的上砝码主体圆环271伸入另一个大砝码27(或小砝码28)的下砝码主体圆环272的内腔中，上挡板273的外直径大于下挡板274的内直径，通过上挡板273和下挡板274来连接相邻的大砝码27(或小砝码28)。
当砝码(大砝码27和小砝码28)提起时的特征参数d与砝码放下时的特征参数d必须相同，d为上下移动砝码的步长，如果要放下n块砝码，则使砝码挂块往下移动n*d的距离，n块砝码就放到了托盘上面，同理，如果要提起n块砝码，则使砝码挂块往上移动n*d的距离，n块砝码就离开了托盘，进一步的，特征参数d设定为活塞行程+4mm比较合适，活塞行程一般为3-4mm，被提起的砝码，无论在活塞被顶起或沉底时，都不能与放下的砝码相碰或磨擦。
大砝码支撑板10和小砝码支撑板13通过轴承与导轨支撑杆39相连；
作为本专利的进一步技术方案：所述砝码转动机构包括驱动杆系统、大砝码转动机构和托盘小砝码转动机构；
驱动杆系统包括第三电机16、变速系统17、驱动杆18组成，第三电机16通过变速系统17带动驱动杆18转动；
大砝码转动机构包括支架和同步轮系统，支架包括大砝码挂块1、上支架2和下支架3(即为大砝码加载系统的支架)，下支架3上安装有第一轴承33和第四同步轮6，下支架3通过第一轴承33与支撑板10固定相连，驱动杆18通过第三同步轮4、第一同步带5带动第四同步轮6转动，第四同步轮6通过下支架3、上支架2、大砝码挂块1带动大砝码27水平方向转动；
托盘小砝码转动机构包括第五同步轮19、第二同步带20、托盘驱动同步轮21、同步轮安装筒22、过渡块34、驱动筒35、第二轴承14、小砝码托盘15组成，驱动杆18通过第五同步轮19、第二同步带20带动托盘驱动同步轮21转动；托盘驱动同步轮21、同步轮安装筒22、过渡块34、驱动筒35通过螺纹固定连接，驱动筒35和小砝码托盘15通过滑槽连接，小砝码托盘15可以在驱动筒35外面上下移动。托盘驱动同步轮21通过同步轮安装筒22、过渡块34和驱动筒35带动小砝码托盘15转动，小砝码托盘15带动小砝码转动；驱动筒35带动砝码挂盘26转动，砝码挂盘26带动加载在砝码挂盘26上的大砝码27和小砝码28同步转动。这样，挂在支架上的大砝码27、放在小砝码托盘上的小砝码28和砝码挂盘26同步转动。所述大砝码转动驱动轮6与托盘小砝码转动驱动轮35的转速比相同，即两个个驱动轮转速相同，使砝码在加减过程中基本没有摩擦，提高了活塞压力计的精度。
作为本专利的进一步技术方案：所述真空系统包括真空罩25、真空泵31、真空传感器38，真空罩25盖在24底板上，从而罩进所有活塞系统、砝码加载系统、砝码转动系统(转动第三电机16放置在常压状态，方便散热)，真空泵31与真空罩25的内腔连接，真空传感器38设置在真空罩25的内腔中；开始测量时启动真空泵31，对真空罩25内的空间抽真空，当真空度达到50Pa以内时，绝压才可以读数，真空度对绝压读数进行补偿。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
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