專利名稱：礦用壓力傳感器校準裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于傳感器校準裝置，具體地說，涉及一種礦用壓力傳感器校 準裝置。
背景技術(shù)：
煤礦井下巷道眾多，這些巷道均由鋼架或木架支撐，極易發(fā)生冒頂、坍塌 等危險情況，造成人員的重大傷亡和財產(chǎn)損失，為了實時掌握巷道壓力情況， 避免險情的發(fā)生， 一般在井下都安裝有壓力傳感器，實時檢測壓力變化情況。 而且，瓦斯抽放管道也一般都安裝有管道壓力傳感器，實時檢測瓦斯抽放管道 的壓力。
壓力傳感器可以直接顯示出壓力值，供井下巡査人員觀察，也可以輸出電 流信號或頻率信號，經(jīng)電纜傳輸?shù)降厣?，通過相應(yīng)的公式進行轉(zhuǎn)換，將輸出信 號轉(zhuǎn)換為壓力值，供地上監(jiān)測人員監(jiān)測當(dāng)前井下的壓力變化情況。壓力傳感器 使用一定時間后，其精度會出現(xiàn)偏差，或現(xiàn)場壓力與壓力傳感器顯示壓力值不 符合，或現(xiàn)場壓力與壓力傳感器輸出信號對應(yīng)的壓力值不符合，需要進行校準。
目前，校準礦用壓力傳感器的裝置主要是液體壓力計和活塞壓力計。液體
壓力計主要用于校準壓力上限值在10KPa以下的壓力傳感器，壓力上限值在 10KPa以上的壓力傳感器則一般使用活塞壓力計校準。液體壓力計主要通過二次 蒸餾水的高度來換算壓力，校準的精度受環(huán)境、水質(zhì)等的影響較大，而且液體 壓力計是玻璃制品，容易打碎。
活塞壓力計主要是通過砝碼的增減來產(chǎn)生不同的壓力， 一般的壓力上限值
是60MPa，需要產(chǎn)生的壓力越高，則砝碼就越重，經(jīng)常一套砝碼重達幾十公斤， 使用極不方便，而礦用壓力傳感器需要檢測的壓力最多只有10MPa，而且活塞壓 力計進行校準，對檢測環(huán)境要求比較高，溫度、濕度等不合適，都會造成校準 不精確，為了精確校準，就需要較大的投資，增加了公司成本。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種礦用壓力傳感器校準裝置，能夠在投資少的 情況下，實現(xiàn)礦用壓力傳感器的精確校準。
為達到上述目的，本實用新型表述一種礦用壓力傳感器校準裝置，其關(guān)鍵
在于由壓力校準單元和輸出信號檢測單元組成，所述壓力校準單元包括有數(shù) 字壓力計、壓力泵，所述壓力泵產(chǎn)生壓力，并將該壓力傳輸給所述數(shù)字壓力計， 該數(shù)字壓力計顯示的壓力值作為校準的標準壓力值；所述輸出信號檢測單元包 括有選擇控制電路、電流表、頻率計，所述選擇控制電路設(shè)置有第一輸出端和 第二輸出端，分別連接所述電流表和頻率計。
所述壓力泵將壓力信號輸出給被檢壓力傳感器，該傳感器經(jīng)所述選擇控制 電路，選擇輸出信號至所述電流表或頻率計。所述壓力校準單元用于校準被檢 壓力傳感器的顯示值，所述輸出信號檢測單元用于校準被檢壓力傳感器的輸出 信號值。
所述選擇控制電路包括按鈕開關(guān)、第二、第三互鎖開關(guān)、負載電阻和直流 電源，所述按鈕開關(guān)的常閉開關(guān)的輸入端接收輸入信號，該常閉開關(guān)的輸入端 與輸出端之間并連所述負載電阻，所述按鈕開關(guān)的常閉開關(guān)的輸出端還連接所 述第二互鎖開關(guān)的常閉開關(guān)的輸入端，該第二互鎖開關(guān)的常閉開關(guān)的輸出端連 接所述第三互鎖開關(guān)的常閉開關(guān)，該第三互鎖開關(guān)的常開開關(guān)作為所述第一輸 出端與所述電流表的正極連接，該電流表的負極連接所述直流電源負極，所述 第二互鎖開關(guān)的常開開關(guān)作為所述第二輸出端連接所述頻率計的正極，該頻率 計的負極與所述直流電源負極連接。
所述按鈕開關(guān)的常閉開關(guān)的輸入端接收被檢壓力傳感器的輸出信號。在礦 井下，被檢壓力傳感器需要通過電纜才能將信號輸出到地面上，設(shè)置所述負載 電阻用于模擬電纜電阻。
當(dāng)被檢壓力傳感器的輸出信號為頻率信號時，按下所述第二互鎖開關(guān)，接 通所述頻率計，當(dāng)被檢壓力傳感器的輸出信號為電流信號時，按下所述第三互 鎖開關(guān)，接通所述電流表，在進行負載特性檢測時，還需要按下所述按鈕開關(guān)， 使所述負載電阻接入線路中。第二、三互鎖開關(guān)互鎖，同時按下第二、三互鎖 開關(guān)時，只能接通頻率計，保證每次使用時，所述選擇控制電路僅有一個信號 輸出端有效。通過所述選擇控制電路，所述電流表、頻率計和負載電阻有機地 連接起來，提高了校準設(shè)備的兼容性。
所述選擇控制電路還包括有連接電阻，所述連接電阻與所述頻率計并聯(lián)。
有些廠家生產(chǎn)的輸出信號為頻率的被檢壓力傳感器，連接在所述選擇控制 電路中不形成回路，設(shè)置所述連接電阻后，可以構(gòu)成回路，實現(xiàn)被檢壓力傳感 器的校準。
所述選擇控制電路固定在箱體內(nèi)部，所述按鈕開關(guān)、第二、第三互鎖開關(guān)
及直流電源的顯示屏和調(diào)節(jié)旋鈕位于所述箱體前面板上；所述箱體上還固定所 述電流表，該電流表顯示屏位于該箱體前面板上。
所述數(shù)字壓力計通過智能壓力模塊與所述壓力泵連接，測量該壓力泵產(chǎn)生 的壓力。
所述數(shù)字壓力計內(nèi)部自帶有一個智能壓力模塊，但只能實現(xiàn)一個量程的壓 力檢測，通過外加不同量程的智能壓力模塊，可以實現(xiàn)多個量程的壓力檢測， 實現(xiàn)較寬量程的校準，以適合各種類型的煤礦用壓力傳感器、負壓傳感器和壓 差傳感器。
本實用新型的顯著效果是提供了一種礦用壓力傳感器校準裝置，能夠在 投資少的情況下，實現(xiàn)礦用壓力傳感器的精確校準。本裝置將電流表、頻率計、 負載電阻有機地連接起來，當(dāng)被檢傳感器輸出信號是電流信號時，電流表顯示 其輸出值，當(dāng)被檢傳感器輸出信號是頻率信號時，頻率計顯示其輸出值，也可 以方便的進行負載特性檢定。該裝置還通過更換不同量程的智能壓力模塊，能 夠?qū)崿F(xiàn)較寬量程的校準，本裝置投資少、量程寬、對環(huán)境要求不高，設(shè)備的整 體性和各儀器間的兼容性好，操作簡單方便。


圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是選擇控制電路原理圖； 圖3是箱體前面板結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 實施例1:
如圖1所示 一種礦用壓力傳感器校準裝置，由壓力校準單元1和輸出信 號檢測單元2組成，所述壓力校準單元1包括有數(shù)字壓力計3、壓力泵4，所述 壓力泵4產(chǎn)生壓力，并將該壓力傳輸給所述數(shù)字壓力計3，該數(shù)字壓力計3顯示 的壓力值作為校準的標準壓力值；所述輸出信號檢測單元2包括有選擇控制電 路5、電流表6、頻率計7，所述選擇控制電路5設(shè)置有第一輸出端和第二輸出 端，分別連接所述電流表6和頻率計7。
所述壓力泵4將壓力信號輸出給被檢壓力傳感器，該傳感器經(jīng)所述選擇控制電 路5，選擇輸出信號至所述電流表6或頻率計7。所述壓力校準單元1用于校準 被檢壓力傳感器的顯示值，所述輸出信號檢測單元2用于校準被檢壓力傳感器 的輸出信號值。如圖2所示所述選擇控制電路5包括按鈕開關(guān)Jl、第二、第三互鎖開關(guān)
J2、 J3、負載電阻R和直流電源B,所述按鈕開關(guān)J1的常閉開關(guān)的輸入端接收 輸入信號，該常閉開關(guān)的輸入端與輸出端之間并連所述負載電阻R，所述按鈕開 關(guān)Jl的常閉開關(guān)的輸出端還連接所述第二互鎖開關(guān)J2的常閉開關(guān)的輸入端， 該第二互鎖開關(guān)J2的常閉開關(guān)的輸出端連接所述第三互鎖開關(guān)J3的常閉開關(guān)， 該第三互鎖開關(guān)J3的常開開關(guān)作為所述第一輸出端與所述電流表6的正極連 接，該電流表6的負極連接所述直流電源B負極，所述第二互鎖開關(guān)J2的常開 開關(guān)作為所述第二輸出端連接所述頻率計7的正極，該頻率計7的負極與所述 直流電源B負極連接。
所述選擇控制電路5還包括有連接電阻R0，所述連接電阻R0與所述頻率計 7并聯(lián)。
所述按鈕開關(guān)Jl的第一常閉開關(guān)JK1的輸入端接收被檢壓力傳感器的輸出 信號。在礦井下，被檢壓力傳感器需要通過電纜才能將信號輸出到地面上，設(shè) 置所述負載電阻R用于模擬電纜電阻。
當(dāng)被檢壓力傳感器的輸出信號為頻率信號時，按下所述第二互鎖開關(guān)J2， 接通所述頻率計7，當(dāng)被檢壓力傳感器的輸出信號為電流信號時，按下所述第三 互鎖開關(guān)J3，接通所述電流表6，在進行負載特性檢測時，還需要按下所述按 鈕開關(guān)J1，使所述負載電阻R接入線路中。第二、三互鎖開關(guān)J2、 J3互鎖，同 時按下第二、三互鎖開關(guān)J2、 J3時，只能接通頻率計7，保證每次使用時，所 述選擇控制電路5僅有一個信號輸出端有效。通過所述選擇控制電路5，所述電 流表6、頻率計7和負載電阻R有機地連接起來，提高了校準設(shè)備的兼容性。
有些廠家生產(chǎn)的輸出信號為頻率的被檢壓力傳感器，連接在所述選擇控制 電路5中不形成回路，設(shè)置所述連接電阻RO后，可以構(gòu)成回路，實現(xiàn)被檢壓力 傳感器的校準。
如圖3所示所述選擇控制電路5固定在箱體8內(nèi)部，所述按鈕開關(guān)Jl、 第二、第三互鎖開關(guān)J2、 J3及直流電源B的顯示屏和調(diào)節(jié)旋鈕位于所述箱體8 前面板上。
所述箱體8上還固定所述電流表6，該電流表6顯示屏位于該箱體8前面板上。
所述數(shù)字壓力計3通過智能壓力模塊9與所述壓力泵4連接，測量該壓力 泵4產(chǎn)生的壓力。
所述數(shù)字壓力計3內(nèi)部自帶有一個智能壓力模塊9，但只能實現(xiàn)一個量程的 壓力檢測，通過外加不同量程的智能壓力模塊9，可以實現(xiàn)多個量程的壓力檢測， 實現(xiàn)較寬量程的校準，以適合各種類型的煤礦用壓力傳感器、負壓傳感器和壓 差傳感器。
所述數(shù)字壓力計3為ZC-YBS-WB智能壓力校驗儀，所述壓力泵4為 ZC-YFQ002S微壓壓力泵，所述智能壓力模塊9的型號為ZC-YBS，所述電流表6 為MB4204直流數(shù)字電流表，所述頻率計7為E312B00通用計數(shù)器，所述負載 電阻R阻值為500Q，所述連接電阻RO阻值為1KQ。
本裝置外加了三個智能壓力模塊9，可以實現(xiàn)-95kPa 10MPa的壓力測量。
所述被檢壓力傳感器輸出信號為頻率信號時的檢定，其工作原理如下
校準前
開啟所述微壓壓力泵4放氣閥，轉(zhuǎn)動手柄，使該壓力泵4處于中間位置。 并將各儀器連接好，同時將所述直流電源B輸出電流調(diào)至500mA,輸出電壓調(diào)至 12V。所述數(shù)字壓力計3清零，被檢壓力傳感器調(diào)零。
零點校準
轉(zhuǎn)動所述壓力泵4手柄，將數(shù)字壓力計3顯示值調(diào)節(jié)至被檢壓力傳感器量 程下限值，并讀取被檢壓力傳感器顯示值，同時，調(diào)節(jié)被檢壓力傳感器顯示值 與數(shù)字壓力計3顯示值一致。
示值校準轉(zhuǎn)動所述壓力泵4手柄，將數(shù)字壓力計3顯示值調(diào)節(jié)至被檢壓
力傳感器量程的50%處，讀取被檢壓力傳感器顯示值，同時，調(diào)節(jié)被檢壓力傳感
器顯示值與數(shù)字壓力計3顯示值一致。
重復(fù)上述操作，再次校準被檢壓力傳感器的零點和示值。
基本誤差檢測按下所述第二互鎖開關(guān)J2，所述第二互鎖開關(guān)J2的常閉開
關(guān)斷開，常開開關(guān)閉合，所述頻率計7接通，所述負載電阻R短路，所述電流
表6斷路。
選擇被檢壓力傳感器量程的0、 25%、 50%、 75%、 100%五個點進行檢測。轉(zhuǎn) 動所述壓力泵4手柄，將數(shù)字壓力計3顯示值依次調(diào)節(jié)至被檢壓力傳感器量程 的0、 25%、 50%、 75%、 100%處，同時記錄被檢壓力傳感器和頻率計7的顯示值， 按照公式a
將頻率計7顯示的頻率值換算成壓力值。式中，G表示檢測輸出信號"對應(yīng) 的壓力；^表示輸出電信號上限對應(yīng)的壓力；G。表示輸出電信號下限對應(yīng)的壓 力；《表示檢測的輸出電信號；^表示輸出電信號范圍上限標稱值；A表示輸 出電信號范圍下限標稱值。&、 G。、 ^、 A均是根據(jù)被檢壓力傳感器型號說明 書給出的固定值。
如果頻率計7示值換算成的壓力值與數(shù)字壓力計3的示值不一致，則調(diào)節(jié) 被檢壓力傳感器。
負載特性檢測在第二互鎖開關(guān)J2按下的同時，還需按下所述按鈕開關(guān)Jl， 按鈕開關(guān)J1的常閉開關(guān)斷開，所述負載電阻R與頻率計7串接。記錄此時所述 頻率計7和被檢壓力傳感器的顯示值，并將頻率計7示值按公式a換算成壓力 值。檢測點的選擇與基本誤差檢測相同。各檢測點壓力換算值與未外接負載電 阻R時的各檢測點壓力換算值比較，變化應(yīng)不超過基本誤差的規(guī)定，否則調(diào)節(jié) 被檢壓力傳感器。
所述被檢壓力傳感器輸出信號為電流信號時，校準操作過程與頻率信號作 為輸出信號的被檢壓力傳感器操作大致相同，其不同之處主要在于在進行基 本誤差檢測時，彈起所述按鈕開關(guān)J1和第二互鎖開關(guān)J2，按下所述第三互鎖開
關(guān)J3，所述第三互鎖開關(guān)J3的常閉開關(guān)斷開，常開開關(guān)閉合，所述電流表6接 通，所述負載電阻R短路，所述頻率計7斷路。
記錄此時電流表6和被檢壓力傳感器的顯示值，并計算電流表6顯示值對 應(yīng)的溫度值，比較后，調(diào)節(jié)被檢壓力傳感器。
權(quán)利要求1、一種礦用壓力傳感器校準裝置，其特征在于由壓力校準單元(1)和輸出信號檢測單元(2)組成，所述壓力校準單元(1)包括有數(shù)字壓力計(3)、壓力泵(4)，所述壓力泵(4)產(chǎn)生壓力，并將該壓力傳輸給所述數(shù)字壓力計(3)，該數(shù)字壓力計(3)顯示的壓力值作為校準的標準壓力值；所述輸出信號檢測單元(2)包括有選擇控制電路(5)、電流表(6)、頻率計(7)，所述選擇控制電路(5)設(shè)置有第一輸出端和第二輸出端，分別連接所述電流表(6)和頻率計(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用壓力傳感器校準裝置，其特征在于所述選擇 控制電路(5)包括按鈕開關(guān)(Jl)、第二、第三互鎖開關(guān)(J2、 J3)、負載電阻(R)和直流電源(B)，所述按鈕開關(guān)(Jl)的常閉開關(guān)的輸入端接收輸入信號， 該常閉開關(guān)的輸入端與輸出端之間并連所述負載電阻(R)，所述按鈕開關(guān)(Jl) 的常閉開關(guān)的輸出端還連接所述第二互鎖開關(guān)(J2)的常閉開關(guān)的輸入端，該 第二互鎖開關(guān)(J2)的常閉開關(guān)的輸出端連接所述第三互鎖開關(guān)(J3)的常閉 開關(guān)，該第三互鎖開關(guān)(J3)的常開開關(guān)作為所述第一輸出端與所述電流表(6) 的正極連接，該電流表(6)的負極連接所述直流電源(B)負極，所述第二互 鎖開關(guān)(J2)的常開開關(guān)作為所述第二輸出端連接所述頻率計(7)的正極，該 頻率計(7)的負極與所述直流電源(B)負極連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述礦用壓力傳感器校準裝置，其特征在于還包括有 連接電阻(R0),所述連接電阻(R0)與所述頻率計(7)并聯(lián)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述礦用壓力傳感器校準裝置,其特征在于所述選擇 控制電路(5)固定在箱體(8)內(nèi)部，所述按鈕開關(guān)(Jl)、第二、第三互鎖開 關(guān)(J2、 J3)及直流電源(B)的顯示屏和調(diào)節(jié)旋鈕位于所述箱體(8)前面板 上；所述箱體(8)上還固定所述電流表(6)，該電流表(6)顯示屏位于該箱 體(8)前面板上。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用壓力傳感器校準裝置，其特征在于所述數(shù)字壓力計(3)通過智能壓力模塊(9)與所述壓力泵(4)連接，測量該壓力泵(4)產(chǎn)生的壓力。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用壓力傳感器校準裝置，其特征在于由壓力校準單元和輸出信號檢測單元組成，所述壓力校準單元包括有數(shù)字壓力計、壓力泵，所述壓力泵產(chǎn)生壓力，并將該壓力傳輸給所述數(shù)字壓力計，該數(shù)字壓力計顯示的壓力值作為校準的標準壓力值；所述輸出信號檢測單元包括有選擇控制電路、電流表、頻率計，所述選擇控制電路設(shè)置有第一輸出端和第二輸出端，分別連接所述電流表和頻率計。本裝置還通過附加智能壓力模塊，實現(xiàn)較寬量程的測量。本裝置投資少，測量環(huán)境要求不高，使用方便，能夠廣泛應(yīng)用與煤礦壓力傳感器、負壓傳感器、差壓傳感器的定期檢測檢驗和校準。
文檔編號G01L27/00GK201193968SQ20082009812
公開日2009年2月11日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者周宗福, 周小添 申請人:周宗福