專利名稱：自動(dòng)微壓力發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓力儀表的計(jì)量檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種能對(duì)微壓力進(jìn)行自 動(dòng)調(diào)節(jié)的自動(dòng)微壓力發(fā)生器。
背景技術(shù)：
在壓力儀表的計(jì)量檢測(cè)中，對(duì)于微小壓力范圍的儀表檢測(cè)，需要對(duì)儀表產(chǎn)生 一適合的微小壓力，并對(duì)該微壓力進(jìn)行更加精細(xì)的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)壓力儀表的計(jì) 量檢測(cè)。對(duì)此，通常采用微壓力發(fā)生器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
常規(guī)的微壓力發(fā)生器普遍采用螺旋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的進(jìn)動(dòng)，改變密 封腔內(nèi)的氣體體積，實(shí)現(xiàn)氣體壓力調(diào)節(jié)。如在圓柱形密封體中，可由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的 運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)柱塞直線位移，或拉伸波紋管元件產(chǎn)生彈性變形，都能夠壓縮或舒張 密封腔內(nèi)的氣體，從而產(chǎn)生和調(diào)節(jié)氣體微壓力。然而，由于產(chǎn)生和調(diào)節(jié)的壓力物 理量值特別微小，目前的微壓力發(fā)生器，受某些不確定因素(如溫度)的影響較 大，存在著微小壓力的隨機(jī)波動(dòng)或起伏現(xiàn)象，使微壓力儀表的計(jì)量檢測(cè)難于進(jìn)行。
多年來(lái)，人們致力于微壓力發(fā)生器的改進(jìn)，例如，有一種微壓力發(fā)生器，采 用大尺寸截面積的波紋管作為壓力調(diào)節(jié)腔，增加氣體體積容量，試圖減少微小壓 力的波動(dòng)，但仍未有根本改觀，壓力波動(dòng)影響仍然存在。
本發(fā)明人先前曾提交了 "自平衡式微壓力發(fā)生器"的實(shí)用新型(專利申請(qǐng)?zhí)?為200720170284. 4)，該實(shí)用新型，在通常微壓力發(fā)生器基礎(chǔ)上，增設(shè)了一個(gè)液 位微差壓自平衡式機(jī)構(gòu)，消除了氣體壓力的隨機(jī)波動(dòng)或起伏影響。但在使用時(shí)， 仍需手動(dòng)調(diào)節(jié)自平衡式機(jī)構(gòu)，正、負(fù)壓力換向測(cè)量時(shí)，仍需手動(dòng)換接壓力連接管， 手動(dòng)操作略顯麻煩。
歸納起來(lái)，目前的微壓力發(fā)生器
1、 對(duì)于自平衡式微壓力發(fā)生器，由"液位微差壓自平衡"的作用，可消除氣 體壓力波動(dòng)的影響，但僅適用于手動(dòng)壓力測(cè)量。
2、 對(duì)于大體積容量壓力調(diào)節(jié)腔的微壓力發(fā)生器，盡管所受到的壓力波動(dòng)影響 較小，但壓力波動(dòng)影響仍然存在，主要是由于采用手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，不能對(duì)壓力的 波動(dòng)實(shí)施隨動(dòng)調(diào)節(jié)。因此，若采用自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，對(duì)壓力波動(dòng)實(shí)施實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，有可能消除壓力波動(dòng)的影響。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其用于儀表的計(jì)量檢測(cè) 時(shí)，不僅能自動(dòng)產(chǎn)生和調(diào)節(jié)微壓力，還能免受檢測(cè)系統(tǒng)中存在的微小氣體壓力隨 機(jī)波動(dòng)或起伏影響。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型具體的內(nèi)容為
一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，用于對(duì)被測(cè)表進(jìn)行檢測(cè)，有多個(gè)壓力接頭，包括一 控制器、 一連接在其中一壓力接頭上的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)表、 一電機(jī)、 一壓力調(diào)節(jié)容腔以 及連接管路和數(shù)據(jù)/控制線，其中壓力調(diào)節(jié)容腔由一調(diào)節(jié)腔和一外容腔組合形成的 密封腔，調(diào)節(jié)腔設(shè)于外容腔內(nèi)，并與外容腔有間隙，調(diào)節(jié)腔中設(shè)柱塞，壓力調(diào)節(jié) 容腔與壓力接頭連通；控制器與標(biāo)準(zhǔn)表和電機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)/控制線連接，電機(jī)與調(diào)節(jié) 腔柱塞連接。
所述的電機(jī)包含有電機(jī)本體、支撐套、軸套、電機(jī)軸、螺釘和固定螺釘；所 述電機(jī)本體由螺釘固定在支撐套側(cè)端，電機(jī)軸從電機(jī)本體伸出，經(jīng)由軸套， 一同 穿設(shè)于支撐套中，支撐套底部由固定螺釘與機(jī)箱固定連接。
其特征在于，所述支撐套另一側(cè)端設(shè)有密封臺(tái)階。
所述外容腔用絕緣材料制成，支撐套用絕緣材料制成。
其中設(shè)一壓力連通回路，含有一氣容，其中氣容用絕緣材料制成，其兩端各
設(shè)一連通口，其中一個(gè)連通口通過(guò)導(dǎo)氣管與標(biāo)準(zhǔn)低壓端接頭連通，另一連通口通
過(guò)導(dǎo)氣管與被檢低壓端接頭連通。
其中另設(shè)一與大氣連通的電磁閥，其與控制器數(shù)據(jù)/控制線連接，并與設(shè)于壓
力調(diào)節(jié)容腔側(cè)端的一出氣口連通。
其中另設(shè)一與大氣連通的電磁閥，其與控制器數(shù)據(jù)/控制線連接，并與壓力調(diào) 節(jié)容腔的一出氣口連通。
所述壓力調(diào)節(jié)容腔端部設(shè)一堵頭，堵頭與外容腔連接并密封，堵頭上開(kāi)設(shè)多 個(gè)出氣口，該出氣口與壓力接頭通過(guò)管路連通。
所述壓力調(diào)節(jié)容腔端部設(shè)一堵頭，堵頭與外端腔連接并密封，堵頭上開(kāi)設(shè)多 個(gè)出氣口，其中一出氣口通過(guò)管路與電磁閥連通，其余出氣口與壓力接頭通過(guò)管
路連通。
本實(shí)用新型包括一箱體，壓力接頭設(shè)于箱體上，所述標(biāo)準(zhǔn)表通過(guò)底座與箱體 連接，控制器、電機(jī)、壓力調(diào)節(jié)容腔、壓力連通回路及電磁閥設(shè)于箱體內(nèi)。本實(shí)用新型的壓力調(diào)節(jié)容腔采用雙腔結(jié)構(gòu)，將一壓力調(diào)節(jié)腔，置于另一容量足 夠大的外容腔中，而與外容腔外圍的大氣和環(huán)境狀態(tài)隔離。還采用自動(dòng)反饋控制， 由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字壓力儀表，監(jiān)測(cè)微小壓力的隨機(jī)波動(dòng)或起伏，再由一個(gè)控制器接收 儀表提供的數(shù)字壓力信息，實(shí)時(shí)反饋控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)柱塞位移，跟蹤調(diào)節(jié)微小 壓力的隨機(jī)波動(dòng)或起伏。由此減少微小壓力波動(dòng)的影響，使檢測(cè)系統(tǒng)中的壓力保持 準(zhǔn)確和穩(wěn)定。
在接口處設(shè)有一個(gè)電磁閥，在控制器的控制下，電磁閥開(kāi)通時(shí)，便于壓力調(diào)節(jié) 通路與大氣連通，便于柱塞在零壓力下復(fù)位。
還設(shè)有一個(gè)壓力連通回路，使標(biāo)準(zhǔn)表的低壓端(或大氣端)與被測(cè)表的低壓端 (或大氣端)保持壓力連通。


圖l:為本實(shí)用新型的剖面圖，其中柱塞位于壓力調(diào)節(jié)腔后段。 圖2:為本實(shí)用新型另一剖面圖，其中柱塞位于壓力調(diào)節(jié)腔前段。
具體實(shí)施方式
以下就本實(shí)用新型自動(dòng)微壓力發(fā)生器的結(jié)構(gòu)組成及所能產(chǎn)生的功效，配合附 圖詳細(xì)說(shuō)明如下
首先請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型的自動(dòng)微壓力發(fā)生器，包括一標(biāo)準(zhǔn)表l
和一機(jī)箱2，該機(jī)箱2上設(shè)有多個(gè)壓力接頭，其中包括標(biāo)準(zhǔn)高壓端接頭11、標(biāo)準(zhǔn) 低壓端接頭12、被檢低壓端接頭13和被檢高壓端接頭14，用于外接壓力儀表。
標(biāo)準(zhǔn)表l上設(shè)有一個(gè)高壓端口 lll和一個(gè)低壓端口 112，該低壓端口 112與 標(biāo)準(zhǔn)低壓端接頭12連通，高壓端口 lll與標(biāo)準(zhǔn)高壓端接頭ll連通；另外，被測(cè) 表(因品種形式多樣，本圖中未繪出被測(cè)表)，包含有壓力輸入端口，該端口與被 檢高壓端接頭14連通，某些被測(cè)表還設(shè)有低壓端口，該端口與被檢低壓端接頭 13相連通。本實(shí)用新型中所用標(biāo)準(zhǔn)表1為數(shù)字壓力校驗(yàn)儀或數(shù)字精密壓力表。
所述機(jī)箱2內(nèi)包括一控制器21、電機(jī)22、壓力調(diào)節(jié)容腔23、壓力連通回路 24、電磁閥25、用于連通的導(dǎo)氣管26和數(shù)據(jù)/控制線27。
其中所述一壓力連通回路24為一氣容，其兩端各設(shè)一連通口，其中一個(gè)連通 口通過(guò)導(dǎo)氣管26與標(biāo)準(zhǔn)低壓端接頭12連通，另一連通口通過(guò)導(dǎo)氣管26與被檢低 壓端接頭13連通，該壓力連通回路24使標(biāo)準(zhǔn)表的低壓端(或大氣端)與被測(cè)表 的低壓端(或大氣端)保持壓力連通。其中所述的電機(jī)22包含有電機(jī)本體221、支撐套222、軸套、電機(jī)軸224、 螺釘225和固定螺釘226。所述電機(jī)本體221由螺釘225固定在支撐套222側(cè)端， 電機(jī)軸224從電機(jī)本體221伸出，經(jīng)由軸套， 一同穿設(shè)于支撐套222中，支撐套 222底部由固定螺釘226與機(jī)箱2固定連接，從而將電機(jī)22與機(jī)箱2固定。支撐 套222用絕緣材料制作；并且在支撐套222另一側(cè)端設(shè)有密封臺(tái)階2221。
其中所述壓力調(diào)節(jié)容腔23包括有一外容腔231、 一調(diào)節(jié)腔232、 一柱塞233 和多個(gè)出氣口 234 。上述的支撐套222側(cè)端密封臺(tái)階2221的外緣與外容腔231 前端內(nèi)壁通過(guò)螺紋連接并采用密封圈密封，外容腔231用絕緣材料制作；上述的 支撐套222側(cè)端密封臺(tái)階2221的內(nèi)緣與調(diào)節(jié)腔232前端外壁通過(guò)螺紋連接并采用 密封圈密封；柱塞233與電機(jī)軸224連接，并受其驅(qū)動(dòng)在調(diào)節(jié)腔232中往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 在柱塞233上與調(diào)節(jié)腔231接觸的部位采用密封圈235密封；在壓力調(diào)節(jié)容腔23 端部設(shè)有多個(gè)出氣口 234，其由導(dǎo)氣管26分別與標(biāo)準(zhǔn)高壓端接頭11、被檢高壓端 接頭14相連通；其中電磁閥25進(jìn)口經(jīng)導(dǎo)氣管26與出氣口 234的一孔相連通，電 磁閥25出口與大氣相連通，電磁閥25開(kāi)啟時(shí)，進(jìn)口與出口相連通。壓力調(diào)節(jié)容 腔23的端部也可為一個(gè)封閉堵頭，其上設(shè)有多個(gè)出氣口 234，封閉堵頭與外容腔 231螺紋連接并密封。
其中所述控制器21由ARM嵌入式單片機(jī)211、總線標(biāo)準(zhǔn)接口212、電機(jī)控制 電路213構(gòu)成，控制器21通過(guò)各自接口電路分別與標(biāo)準(zhǔn)表1、電機(jī)22和電磁閥 25通過(guò)數(shù)據(jù)/控制線27電相連。由總線標(biāo)準(zhǔn)接口212，單片機(jī)211接收標(biāo)準(zhǔn)表1 的數(shù)字壓力檢測(cè)信息，將控制信息傳輸給電機(jī)控制電路213，驅(qū)動(dòng)電機(jī)22的電機(jī) 軸224往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)施壓力調(diào)節(jié)控制，并由數(shù)據(jù)/控制線27開(kāi)啟/關(guān)閉電磁閥25， 實(shí)施接通/截止大氣和柱塞233零壓力復(fù)位的控制。電機(jī)22可以為步進(jìn)電機(jī)，本 方案釆用了直線步進(jìn)電機(jī)。這里，ARM嵌入式單片機(jī)211為商購(gòu)產(chǎn)品，電機(jī)控制 電路213可為商購(gòu)產(chǎn)品，也可為自制電路。
本實(shí)用新型自動(dòng)微壓力發(fā)生器工作時(shí)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)高壓端接頭11和被檢高壓 端接頭14分別接入標(biāo)準(zhǔn)表1的和被測(cè)表，使之與出氣口 234、壓力調(diào)節(jié)容腔23 的壓力相連通。當(dāng)被測(cè)表設(shè)有低壓端口時(shí)，該端口與被檢低壓端接頭13連通，經(jīng) 由壓力連通回路24的導(dǎo)氣管26、標(biāo)準(zhǔn)低壓端接頭12，使之與標(biāo)準(zhǔn)表l的低壓端 口相連通；當(dāng)被測(cè)表未設(shè)有低壓端口時(shí)，則與標(biāo)準(zhǔn)表1的低壓端不保持壓力連通 (此時(shí)為大氣連通)。
首先通過(guò)控制器21控制，開(kāi)啟電磁閥25，接通大氣，將柱塞233復(fù)位(參 見(jiàn)圖l)，將檢測(cè)系統(tǒng)接通大氣，然后關(guān)閉電磁閥25;通過(guò)電機(jī)22控制柱塞233往復(fù)移動(dòng)，在壓力調(diào)節(jié)容腔23中產(chǎn)生氣體壓力，由出氣口 234、標(biāo)準(zhǔn)高壓端接頭 11和被檢高壓端接頭14將氣體壓力分別施加到標(biāo)準(zhǔn)表1和被測(cè)表中；標(biāo)準(zhǔn)表1 實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力后，顯示壓力數(shù)值，并將數(shù)字檢測(cè)信息傳輸給控制器21;控制器21 將檢測(cè)壓力信息與設(shè)定壓力信息作比較，當(dāng)壓力信息存在差異時(shí)，控制器21將這 種壓力差值轉(zhuǎn)化成調(diào)節(jié)壓力的電機(jī)步進(jìn)值，由電機(jī)控制電路213控制進(jìn)電機(jī)22， 再由電機(jī)22帶動(dòng)柱塞233往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷調(diào)整壓力調(diào)節(jié)容腔23內(nèi)的氣體壓力， 直到產(chǎn)生的氣體微壓力達(dá)到設(shè)定壓力為止； 一旦出現(xiàn)微小壓力波動(dòng)時(shí)，還將重復(fù) 上述壓力調(diào)節(jié)過(guò)程，使標(biāo)準(zhǔn)表1顯示的數(shù)值達(dá)到穩(wěn)定。
由此，采用本實(shí)用新型不僅能自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體壓力，還能實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)微壓力 波動(dòng)，消除壓力波動(dòng)的影響，并能構(gòu)成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)壓力儀表的自動(dòng) 化檢測(cè)。
本實(shí)用新型形成的微壓力自動(dòng)計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)，能提供準(zhǔn)確而又穩(wěn)定的檢測(cè)壓 力，又不受到微小氣體壓力的隨機(jī)波動(dòng)或起伏現(xiàn)象的影響，不僅能在正壓力范圍， 還可在負(fù)壓力(真空)范圍下，用于微壓力儀表及真空儀表的計(jì)量、校準(zhǔn)和檢測(cè)。
本實(shí)用新型雖由前述實(shí)施例來(lái)描述，但仍可變化其形態(tài)與細(xì)節(jié)，在不脫離本 實(shí)用新型的精神下制作。前述為本實(shí)用新型最合理的使用方法，僅為本實(shí)用新型 可以具體實(shí)施的方式之一，但并不以此為限。
權(quán)利要求1、 一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，用于對(duì)被測(cè)表進(jìn)行檢測(cè)，有多個(gè)壓力接頭，其特 征在于，包括一控制器、 一連接在其中一壓力接頭上的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)表、 一電機(jī)、一 壓力調(diào)節(jié)容腔以及連接管路和數(shù)據(jù)/控制線，其中壓力調(diào)節(jié)容腔由一調(diào)節(jié)腔和一外 容腔組合形成的密封腔，調(diào)節(jié)腔設(shè)于外容腔內(nèi)，并與外容腔有間隙，調(diào)節(jié)腔中設(shè) 柱塞，壓力調(diào)節(jié)容腔與壓力接頭連通；控制器與標(biāo)準(zhǔn)表和電機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)/控制線連 接，電機(jī)與調(diào)節(jié)腔柱塞連接。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，所述的電機(jī)包 含有電機(jī)本體、支撐套、軸套、電機(jī)軸、螺釘和固定螺釘；所述電機(jī)本體由螺釘 固定在支撐套側(cè)端，電機(jī)軸從電機(jī)本體伸出，經(jīng)由軸套， 一同穿設(shè)于支撐套中， 支撐套底部由固定螺釘與機(jī)箱固定連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，所述支撐套另 一側(cè)端設(shè)有密封臺(tái)階。
4、 如權(quán)利要求l所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，外容腔用絕緣 材料制成，支撐套用絕緣材料制成。
5、 如權(quán)利要求1至4任一所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，其中 設(shè)一壓力連通回路，含有一氣容，其兩端各設(shè)一連通口，其中一個(gè)連通口通過(guò)導(dǎo) 氣管與標(biāo)準(zhǔn)低壓端接頭連通，另一連通口通過(guò)導(dǎo)氣管與被檢低壓端接頭連通。
6、 如權(quán)利要求1至4任一所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，另設(shè) 一與大氣連通的電磁閥，其與控制器數(shù)據(jù)/控制線連接，并與設(shè)于壓力調(diào)節(jié)容腔側(cè) 端的一出氣口連通。
7、 如權(quán)利要求5所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，另設(shè)一與大氣 連通的電磁閥，其與控制器數(shù)據(jù)/控制線連接，并與壓力調(diào)節(jié)容腔的一出氣口連通。
8、 如權(quán)利要求1至4任一所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，壓力 調(diào)節(jié)容腔端部設(shè)一堵頭，堵頭與外容腔連接并密封，堵頭上開(kāi)設(shè)多個(gè)出氣口，該 出氣口與壓力接頭通過(guò)管路連通。
9、 如權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，壓力調(diào)節(jié)容腔 端部設(shè)一堵頭，堵頭與外端腔連接并密封，堵頭上開(kāi)設(shè)多個(gè)出氣口，其中一出氣 口通過(guò)管路與電磁閥連通，其余出氣口與壓力接頭通過(guò)管路連通。
10、 如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)微壓力發(fā)生器，其特征在于，包括一箱體，壓 力接頭設(shè)于箱體上，所述標(biāo)準(zhǔn)表通過(guò)壓力接頭與箱體連接，控制器、電機(jī)、壓力調(diào)節(jié)容腔、壓力連通回路及電磁閥設(shè)于箱體內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種自動(dòng)微壓力發(fā)生器，用于對(duì)被測(cè)表進(jìn)行檢測(cè)，有多個(gè)壓力接頭，包括控制器、連接在其中一壓力接頭上的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)表、電機(jī)、壓力調(diào)節(jié)容腔以及連接管路和數(shù)據(jù)/控制線，其中壓力調(diào)節(jié)容腔由調(diào)節(jié)腔和外容腔組合形成的密封腔，調(diào)節(jié)腔設(shè)于外容腔內(nèi)，并與外容腔有間隙，調(diào)節(jié)腔中設(shè)柱塞，壓力調(diào)節(jié)容腔與壓力接頭連通；控制器與標(biāo)準(zhǔn)表和電機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)/控制線連接，電機(jī)與調(diào)節(jié)腔柱塞連接。本實(shí)用新型將標(biāo)準(zhǔn)表檢測(cè)信息提供給控制器，根據(jù)壓力檢測(cè)信息，控制器產(chǎn)生反饋控制信號(hào)，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)容腔實(shí)時(shí)自動(dòng)精確調(diào)節(jié)氣體壓力，還能自動(dòng)消除微壓力隨機(jī)波動(dòng)的影響，不僅能在正壓力狀態(tài)，還可在負(fù)壓力狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)壓力儀表的自動(dòng)化檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01L25/00GK201155999SQ200720190548
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者姜維利 申請(qǐng)人:北京康斯特儀表科技有限公司