專利名稱：一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力校準(zhǔn)及測控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種將壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表 的裝置。
背景技術(shù)：
壓力測量設(shè)備必須定期進(jìn)行校準(zhǔn)才能保證測量壓力的準(zhǔn)確性。壓力校準(zhǔn)源就是校 準(zhǔn)壓力測量設(shè)備的專門儀器，一般壓力校準(zhǔn)源的精度高于壓力測量設(shè)備一個數(shù)量級。隨著 壓力校準(zhǔn)及測控技術(shù)的發(fā)展，壓力測控儀已經(jīng)替代了傳統(tǒng)的壓力校準(zhǔn)源并實(shí)現(xiàn)自動控制壓 力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)處理和對壓力測量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)等多種功能。壓力測控儀 每次控制輸出一個校準(zhǔn)氣壓施加在壓力測量設(shè)備上，待校準(zhǔn)氣壓穩(wěn)定后，壓力測量設(shè)備進(jìn) 行數(shù)據(jù)測量，用壓力測控儀的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與壓力測量設(shè)備測量的數(shù)據(jù)計(jì)算后對壓力測量設(shè)備 調(diào)整，使壓力設(shè)備測量更加準(zhǔn)確。壓力測控儀控制輸出的壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括三個參數(shù)并符 合P l= 數(shù)，其中PS I是壓力測控儀輸出氣壓，vs l是壓力測控儀輸出電壓值，
是壓力測控儀內(nèi)高精度壓力傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)。壓力測控儀的校準(zhǔn)氣壓穩(wěn)定后輸出 Ps i同時對應(yīng)有v^^*。^^^^的輸出，稱為P-V-C壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出。隨著壓力測控技術(shù) 的發(fā)展和精度提高的需要，壓力測控儀已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的要求。例如1、為提高多通道壓 力測量設(shè)備的精度，需要以壓力測控儀的壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行壓力測量，需要同時從 壓力測控儀全量程范圍內(nèi)取出多個壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而壓力測控儀每次只能輸出一個壓力校 準(zhǔn)數(shù)據(jù)；2、一般壓力測控儀在恒溫下工作，有需要預(yù)熱、不宜移動、工作時必須有氮?dú)馄?、?空泵和許多外圍設(shè)備的特點(diǎn)，若測量現(xiàn)場安裝有壓力測量設(shè)備不易拆裝但又必須對壓力測 量設(shè)備進(jìn)行壓力校準(zhǔn)的情況，依照現(xiàn)在壓力測控儀的工作環(huán)境和方式無法得到滿足。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)不能同時輸出多個壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和工作環(huán)境要求較高的不足， 本發(fā)明公開了一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置，能夠提供連續(xù)的穩(wěn)定氣壓可將壓力測 控儀的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成P-V-C數(shù)據(jù)表，使用數(shù)據(jù)表可提高測量精度。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括遞增設(shè)置器、遞增控制器、壓力穩(wěn)定 容器、校驗(yàn)運(yùn)算器、壓力測控儀、壓力反饋器、數(shù)據(jù)同步檢測單元、計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲 器、壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和多通道壓力測量設(shè)備。遞增設(shè)置器連接遞增控制器，遞 增控制器氣路通過壓力測控儀、壓力反饋器、壓力穩(wěn)定容器連接遞增控制器，壓力測控儀連 接計(jì)算機(jī)，遞增設(shè)置器通過校驗(yàn)運(yùn)算器、數(shù)據(jù)同步檢測單元連接計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)同步檢測單元 連接遞增控制器、壓力測控儀、校驗(yàn)運(yùn)算器、計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器，壓力測控儀連接 P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器、校驗(yàn)運(yùn)算器，計(jì)算機(jī)連接壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、多通道壓力測 量設(shè)備，P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器連接溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)連接溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，多通道 壓力測量設(shè)備連接壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)。P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器中存儲不同溫度條件下的P-V-C數(shù) 據(jù)表并符合Ps i=P-V-C數(shù)據(jù)表可存儲在移動硬盤、U盤、光盤及其它載體存儲器中。所述的溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包括順序連接的溫度傳感器和溫度補(bǔ)償控制器。所述的多通道壓力測量設(shè)備包括多個壓力傳感器、多路采集卡、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲 器。多個壓力傳感器依次通過多路采集卡、計(jì)算機(jī)連接P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器。所述的壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)包括P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器和壓力傳感器。壓力傳感器通過計(jì) 算機(jī)連接P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明能夠提供連續(xù)的穩(wěn)定氣壓，將壓力測控儀的校準(zhǔn)數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成P-V-C數(shù)據(jù)表。用P-V-C數(shù)據(jù)表對壓力測量設(shè)備、壓力傳感器進(jìn)行參數(shù)置換使測 量精度提高?？蓱?yīng)用多通道壓力測量設(shè)備、校準(zhǔn)壓力測量設(shè)備等校準(zhǔn)及測控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用 前景廣泛。本發(fā)明利用壓力測控儀輸出的P-V-C壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)制作成P-V-C數(shù)據(jù)表，放置在 存儲器中可同時從存儲器中取出全量程校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。但不能簡單的將壓力測控儀的校準(zhǔn)數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，因?yàn)閴毫y控儀不能提供一個連續(xù)穩(wěn)定的壓力，有氣壓過沖現(xiàn)象會造 成PetVe^CeiisiiH者數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算機(jī)時不同步，而且每次校準(zhǔn)氣壓遞增穩(wěn)定的時間不 一樣，無法制作成P-V-C數(shù)據(jù)表。解決辦法是采用遞增設(shè)置和控制、壓力穩(wěn)定容器、壓力反 饋器組成穩(wěn)定氣壓系統(tǒng)即可調(diào)控穩(wěn)定氣壓和防止氣壓過沖現(xiàn)象又可以提供可以連續(xù)遞增 的校準(zhǔn)壓力輸出，并能滿足存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)時間大于穩(wěn)定氣壓保持穩(wěn)定時間，達(dá)到壓力測控 儀以最小分辨率為單位進(jìn)行從零壓力到滿量程進(jìn)行連續(xù)壓力遞增的目的。使P校準(zhǔn)、Vsm, C ！^三者數(shù)據(jù)同步通過計(jì)算機(jī)制作成P-V-C數(shù)據(jù)表放置在存儲器中。


圖1是本發(fā)明的裝置示意圖；(其中虛線是氣路)圖2是多通道壓力測量設(shè)備示意圖；圖3是校準(zhǔn)壓力測量設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖1是一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表的裝置示意圖，其中遞增設(shè)置器采用型 號是PZA的氣動遞增計(jì)數(shù)器并連接遞增控制器、校驗(yàn)運(yùn)算器。遞增控制器采用型號是FESTO 的氣動控制單元其中氣路連接壓力穩(wěn)定容器、壓力測控儀，電路連接遞增設(shè)置器、數(shù)據(jù)同步 檢測單元。壓力穩(wěn)定容器采用型號是jc-3的壓力容器其中氣路連接壓力反饋器、遞增控制 器。壓力反饋器采用型號是IMAV的壓力控制閥氣路連接壓力測控儀、壓力穩(wěn)定容器。校驗(yàn) 運(yùn)算器采用型號是L5190209的智能數(shù)字運(yùn)算器并連接遞增設(shè)置器、壓力測控儀、數(shù)據(jù)同步 檢測單元、計(jì)算機(jī)。壓力測控儀采用型號是CPC-6000其中氣路連接遞增控制器、壓力反饋 器，電路連接校驗(yàn)運(yùn)算器、計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器。由公知通用的同步采樣數(shù)據(jù)檢測 通道芯片、采樣發(fā)生器、自檢電路組成數(shù)據(jù)同步檢測單元并連接遞增控制器、校驗(yàn)運(yùn)算器、 計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器。計(jì)算機(jī)連接校驗(yàn)運(yùn)算器、壓力測控儀、壓力反饋器、數(shù)據(jù)同 步檢測單元、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器、壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和多通道壓力測量設(shè)備。 P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器采用型號是ST310005FDM的移動硬盤并連接計(jì)算機(jī)、壓力測控儀、溫度 補(bǔ)償系統(tǒng)、數(shù)據(jù)同步檢測單元。由遞增設(shè)置器、遞增控制器、壓力穩(wěn)定容器、壓力反饋器組成的穩(wěn)定氣壓系統(tǒng)，用來調(diào)整控制氣壓速度和保持穩(wěn)定時間可防止氣壓過沖現(xiàn)象又可以提供 可以連續(xù)遞增的壓力，由于存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)時間大于穩(wěn)定氣壓保持穩(wěn)定時間可保證存儲校準(zhǔn) 數(shù)據(jù)，壓力測控儀以最小分辨率為單位進(jìn)行從零壓力到滿量程連續(xù)壓力遞增將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)P 準(zhǔn)進(jìn)入計(jì)算機(jī)，同時壓力測控儀的RS232輸出將電壓值νβ ι、校準(zhǔn)傳感器的系數(shù)數(shù)同 步輸入到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中，將全量程中每一個壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)Pi 、V校準(zhǔn)、Ceiisii同步制 作成P-V-C數(shù)據(jù)表并放置在存儲器中。數(shù)據(jù)同步檢測單元、校驗(yàn)運(yùn)算器、遞增單元控制完成 P-V-C三個數(shù)據(jù)同步制作P-V-C數(shù)據(jù)表。壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程在恒溫下進(jìn)行，改變不同的 恒溫，重復(fù)進(jìn)行制作不同恒溫下的P-V-C數(shù)據(jù)表并放入存儲器中。(說明每一個壓力校準(zhǔn) 數(shù)據(jù)有三個參數(shù)Ρβ ιω、ν·ω、(:· ω，全量程壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)個數(shù)=壓力測控儀的最小分辨 率*壓力測控儀量程)附圖1溫度補(bǔ)償系統(tǒng)中的溫度傳感器采用型號是AD590，溫度控制器采用型號是 SG118，溫度傳感器連接溫度補(bǔ)償控制器。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成P-V-C數(shù)據(jù)表的過程在恒溫下進(jìn) 行。實(shí)際應(yīng)用時，實(shí)時測量環(huán)境溫度并從P-V C數(shù)據(jù)表存儲器中取出相對應(yīng)恒溫下的P-V-C 數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)。附圖2中的多通道壓力測量設(shè)備采用型號是DH-2000的壓力傳感器，多路采集卡 采用型號是BC4210的多路采集卡、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器采用型號是ST310005FDM的移動硬 盤。實(shí)際應(yīng)用測量多路壓力時，多個壓力傳感器測量得到的數(shù)據(jù)并行通過多路采集卡進(jìn)入 計(jì)算機(jī)。同時從存儲器中取出全量程校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并用Pe^Ceiesii的校準(zhǔn)壓力數(shù)據(jù)對多個壓 力傳感器的壓力參數(shù)進(jìn)行對應(yīng)置換，可以提高測量精度。例如壓力傳感器測量的壓力數(shù)據(jù) 是用Piwm-VIwm-Ciwm參數(shù)表示并符合Piwm = ν Μ*(^ιΛΜ，在P-V-C數(shù)據(jù)表中的校準(zhǔn)數(shù) 據(jù)用P M-Vi^iM-CeiisiiΜ參數(shù)表示。在同一量程情況下，把壓力傳感器存儲器中的參數(shù)P 測量M和C測量M用P校準(zhǔn)M和C校準(zhǔn)系數(shù)Μ進(jìn)行對應(yīng)置換。壓力傳感器輸出特性變成P校準(zhǔn)M-V測量M-C 校準(zhǔn)M并符合P校準(zhǔn)=c校準(zhǔn)系數(shù)*V·。在測量壓力時，V M是測量電壓值(變量)，由于C校準(zhǔn)系 s是壓力測控儀內(nèi)高精度壓力傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)，所以的精度高于CMm。得到的P 校準(zhǔn)=C校準(zhǔn)系數(shù)轉(zhuǎn)測量測量壓力值比P 測量M — V測量M5^C測量M 測量精度高。(m是大于10的任意自 然數(shù))附圖3中的校準(zhǔn)壓力測量設(shè)備的P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器采用型號是ST310005FDM的 移動硬盤，壓力測量設(shè)備采用型號是DH-2000的壓力傳感器。用P-V-C數(shù)據(jù)表對測量現(xiàn)場 安裝的壓力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，并將壓力參數(shù)進(jìn)行置換，可提高壓力測量精度。其方法是把 壓力傳感器量程均分m個壓力點(diǎn)，被校準(zhǔn)以前壓力傳感器的參數(shù)用P傳^sm-V傳^sm-C傳感器M 表示，用外界壓力對壓力傳感器施壓Pftssm，調(diào)節(jié)外界壓力使傳感器的壓力PftiSM = P M，利用P-V-C數(shù)據(jù)表中與？_ 相對應(yīng)的置換壓力傳感器的CftsSM。校準(zhǔn)后的壓 力傳感器從原來的P 傳感器傳感器M—C傳感器M變?yōu)镻校準(zhǔn)傳感器M_C校準(zhǔn)M。 從小到大依次將壓力 傳感器量程m點(diǎn)依照以上步驟進(jìn)行校準(zhǔn)和置換Ce ISiiM。(m是大于10的任意自然數(shù)。)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)1)將壓力測控儀輸出壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)變換得到P-V-C數(shù)據(jù)表，同時從P-V-C數(shù) 據(jù)表 取出全量程范圍校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，工作方式靈活方便。2)提供若干個恒溫條件下的P-V-C數(shù)據(jù)表，實(shí)時測量溫度值取出實(shí)時恒溫下的 P-V-C數(shù)據(jù)表的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
3)利用基準(zhǔn)壓力精度高的特點(diǎn)，將參數(shù)進(jìn)行對應(yīng)置換，可同時提高多通道壓力測 量設(shè)備的測量精度。4)應(yīng)用P-V-C數(shù)據(jù)表對壓力測量設(shè)備P-V-C的輸出特性進(jìn)行壓力校準(zhǔn)，經(jīng)P-V-C 數(shù)據(jù)表對壓力測量設(shè)備的參數(shù)置換，參數(shù)置換后壓力測量設(shè)備壓力測量精度高。壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表工作過程1、選擇穩(wěn)定氣壓系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定范圍大于等于1. 3倍的壓力測控儀量程。2、遞增設(shè)置器設(shè)置以壓力測控儀的最小分辨率為基本壓力 單位進(jìn)行壓力遞增。3、選擇保持時間，壓力穩(wěn)定容器和穩(wěn)定壓力反饋器用來調(diào)整壓力控制 速度和保持穩(wěn)定時間用來將每個Ρ η、ν·η、(:β ι_ηΗ個信號同步遞增，選擇遞增控制穩(wěn) 定保持時間>=0.3秒。4、運(yùn)行和數(shù)據(jù)存放Α)以壓力測控儀最小分辨率為單位運(yùn)行壓力 測控儀從零壓力到滿量程進(jìn)行連續(xù)壓力遞增將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過保持穩(wěn)定時間存 儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)后再遞增下一個。數(shù)據(jù)同步檢測單元、校驗(yàn)運(yùn)算器、遞增單元控制P_n、V_n、 C校準(zhǔn)系數(shù)每次三個信號同步遞增。B)將P校準(zhǔn)n、V校準(zhǔn)n、C校準(zhǔn)系數(shù)η的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)制作成P-V-C數(shù)據(jù) 表并放入存儲器中。C)校驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)同步檢測單元、校驗(yàn)運(yùn)算器用來校驗(yàn)ρβ |η、νβ |η、ε
存儲全量程過程中是否相對應(yīng)。(η是大于10的任意自然數(shù)。)
權(quán)利要求
一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置，包括遞增設(shè)置器、遞增控制器、壓力穩(wěn)定容器、校驗(yàn)運(yùn)算器、壓力測控儀、壓力反饋器、數(shù)據(jù)同步檢測單元、計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器、壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)和多通道壓力測量設(shè)備，其特征在于遞增設(shè)置器連接遞增控制器，遞增控制器氣路通過壓力測控儀、壓力反饋器、壓力穩(wěn)定容器連接遞增控制器，壓力測控儀連接計(jì)算機(jī)，遞增設(shè)置器通過校驗(yàn)運(yùn)算器、數(shù)據(jù)同步檢測單元連接計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)同步檢測單元連接遞增控制器、壓力測控儀、校驗(yàn)運(yùn)算器、計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器，壓力測控儀連接P V-C數(shù)據(jù)表存儲器、校驗(yàn)運(yùn)算器，計(jì)算機(jī)連接壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、多通道壓力測量設(shè)備，P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器連接溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)連接溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，多通道壓力測量設(shè)備連接壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)；P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器中存儲不同溫度條件下的P-V-C數(shù)據(jù)表并符合P校準(zhǔn)＝C校準(zhǔn)系數(shù)*V校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置，其特征在于所述的 溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包括順序連接的溫度傳感器和溫度補(bǔ)償控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置，其特征在于所述的 多通道壓力測量設(shè)備包括多個壓力傳感器、多路采集卡、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器；多個壓力傳 感器依次通過多路采集卡、計(jì)算機(jī)連接P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置，其特征在于所述的 壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)包括P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器和壓力傳感器；壓力傳感器通過計(jì)算機(jī)連接P-V-C 數(shù)據(jù)表存儲器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表的裝置，遞增設(shè)置器連接遞增控制器，遞增控制器氣路通過壓力測控儀、壓力反饋器、壓力穩(wěn)定容器連接遞增控制器，遞增設(shè)置器通過校驗(yàn)運(yùn)算器、數(shù)據(jù)同步檢測單元連接計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)同步檢測單元連接遞增控制器、壓力測控儀、校驗(yàn)運(yùn)算器、計(jì)算機(jī)、P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器，壓力測控儀連接P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器、校驗(yàn)運(yùn)算器和計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)連接壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、多通道壓力測量設(shè)備，P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器和壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)連接溫度補(bǔ)償系統(tǒng)；P-V-C數(shù)據(jù)表存儲器中存儲不同溫度條件下的P-V-C數(shù)據(jù)表。本發(fā)明能夠提供連續(xù)的穩(wěn)定氣壓，將壓力測控儀的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成P-V-C數(shù)據(jù)表。
文檔編號G01L25/00GK101832838SQ201010171488
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者惠增宏, 焦予秦, 金承信, 高正紅, 高永衛(wèi) 申請人:西北工業(yè)大學(xué)