一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氣體壓力發(fā)生裝置，屬于儀表校正領(lǐng)域，具體涉及一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置。包括：取壓裝置、流量調(diào)節(jié)裝置、氣泵，其中：取壓裝置的出氣端與流量調(diào)節(jié)裝置的進氣端相連，所述流量調(diào)節(jié)裝置的出氣端與氣泵的吸氣端相通；所述取壓裝置的氣流通道上設(shè)置有限流模塊和取壓口。因此，本實用新型具有如下優(yōu)點：1.壓力穩(wěn)定性好，采用動態(tài)的壓力發(fā)生方案，不受氣密性以及使用環(huán)境溫度等因素的改變的影響；2.壓力可控性好，產(chǎn)生的壓力范圍寬、分辨率高、精度高；3.可準(zhǔn)確計量氣體累計體積，在0.1至80L/min內(nèi)均可準(zhǔn)確計量氣體累計體積的流量計，其始動流量低、體積計量的分辨率高、測量精度高。
【專利說明】一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體壓力發(fā)生裝置，屬于儀表校正領(lǐng)域，具體涉及一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]基于儀器儀表行業(yè)的發(fā)展，壓力測量與累計體積測量的精度要求逐漸提高，測量范圍逐步擴大，現(xiàn)有壓力、流量與累計體積校準(zhǔn)裝置難以滿足現(xiàn)有需求，并存在以下問題:
[0003]首先，現(xiàn)有的壓力校準(zhǔn)器受限于使用環(huán)境，壓力發(fā)生范圍窄，壓力穩(wěn)定性差等問題?，F(xiàn)有技術(shù)中的壓力校準(zhǔn)器分為補償式微壓計、活塞壓力發(fā)生器、數(shù)字壓力表頭和數(shù)字式壓力發(fā)生器。其中:補償式微壓計和活塞壓力發(fā)生器雖然發(fā)生壓力穩(wěn)定、準(zhǔn)確，但因為其結(jié)構(gòu)特征決定了它們壓力發(fā)生范圍窄、操作繁瑣、且只能放置于室內(nèi)場合使用，而無法攜帶外出；數(shù)字壓力表頭能夠很精確的測量壓力，但儀器本身沒有壓力發(fā)生系統(tǒng)，校準(zhǔn)時需要自行準(zhǔn)備壓力發(fā)生系統(tǒng)，使用非常不方便；智能壓力發(fā)生器主要依靠在一定密封空間內(nèi)密閉一定壓力的氣體，提供給被校準(zhǔn)儀器使用，這種類型儀器壓力發(fā)生范圍大，便于攜帶外出使用，但這種依靠密閉空間內(nèi)封閉氣體產(chǎn)生壓力的壓力發(fā)生系統(tǒng)所發(fā)生的壓力穩(wěn)定性不高，受儀器氣密性、外部溫度等因素影響，且替換被校準(zhǔn)器后需要重新發(fā)生壓力，效率不高。
[0004]其次，現(xiàn)有的流量和累計體積測量校準(zhǔn)裝置也受測量范圍和使用環(huán)境的影響?，F(xiàn)有的流量和累計體積測量校準(zhǔn)裝置主要有皂膜流量計、鐘罩、標(biāo)準(zhǔn)皮膜流量計等。其中皂膜流量計只適合用于測量氣體瞬時流量，不適用于氣體累計體積的測量；鐘罩是專門用于氣體累計體積計量用的標(biāo)準(zhǔn)器，但鐘罩使用時最低流量限制，對于氣體流量偏小時不適用，而且鐘罩體積很大且對環(huán)境要且嚴(yán)苛，只適合放置于實驗室使用；標(biāo)準(zhǔn)皮膜流量計也是用于氣體累計體積計量用的標(biāo)準(zhǔn)器，雖然體積不大且對使用環(huán)境要求并不嚴(yán)格，流量大小會影響皮膜工作狀態(tài)，只能在其要求的流量范圍內(nèi)使用才能準(zhǔn)確測量。
[0005]基于以上問題，本實用新型設(shè)計了一種孔口板氣體壓力發(fā)生裝置，該裝置可產(chǎn)生穩(wěn)定的氣體壓力，同時還能在0.1至80L/min的氣體流量范圍內(nèi)準(zhǔn)確計量氣體累計體積。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在上述問題，提出了一種孔口板氣體壓力發(fā)生裝置。該裝置采用動態(tài)的壓力發(fā)生方案，不受氣密性以及使用環(huán)境溫度等因素的改變的影響，產(chǎn)生的壓力范圍寬、分辨率高、精度高；同時，該裝置還可在0.1至80L/min內(nèi)準(zhǔn)確計量氣體累計體積的流量計，其始動流量低、體積計量的分辨率高、測量精度高。
[0007]本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0008]一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，包括:取壓裝置、針形閥、氣泵，其中:取壓裝置的出氣端與針形閥的進氣端相連，所述針形閥的出氣端與氣泵的吸氣端相通；所述取壓裝置的氣流通道上設(shè)置有孔口板和取壓口。
[0009]優(yōu)化的，上述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，所述取壓裝置通過三通電磁閥與針形閥相連，并且所述取壓裝置有兩個，分別為差壓取壓裝置、表壓取壓裝置，所述差壓取壓裝置與三通電磁閥的第一進氣口相連，所述表壓取壓裝置與三通電磁閥的第二進氣口相連，所述三通電磁閥的出氣口與針形閥相連。
[0010]優(yōu)化的，上述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，所述差壓取壓裝置的取壓口位于孔口板兩端，并且其孔口板的孔徑為0.8mm ;所述表壓取壓裝置的取壓口設(shè)置在孔口板與三通電磁閥之間，并且其孔口板的孔徑為0.5mm。
[0011]優(yōu)化的，上述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于還包括氣體緩沖瓶，所述針形閥的出氣端通過氣體緩沖瓶與氣泵的吸氣端相通。
[0012]優(yōu)化的，上述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，所述針形閥與所述氣體緩沖瓶之間的氣流通道上設(shè)置有真空壓力取壓口。
[0013]優(yōu)化的，上述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，還包括與氣泵出氣端相連的累計體積流量計，所述累計體積流量計包括:光電檢測器、皮膜流量計，所述光電檢測器的光電編碼盤通過連接軸固定于所述皮膜流量計的轉(zhuǎn)動軸上。
[0014]優(yōu)化的，上述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，所述皮膜流量計出氣口處安裝有溫度傳感器。
[0015]因此，本實用新型具有如下優(yōu)點:1.壓力穩(wěn)定性好，采用動態(tài)的壓力發(fā)生方案，不受氣密性以及使用環(huán)境溫度等因素的改變的影響；2.壓力可控性好，產(chǎn)生的壓力范圍寬、分辨率高、精度高；3.可準(zhǔn)確計量氣體累計體積，在0.1至80L/min內(nèi)均可準(zhǔn)確計量氣體累計體積的流量計，其始動流量低、體積計量的分辨率高、測量精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]附圖2是本實用新型的累計體積流量計結(jié)構(gòu)圖。
[0018]附圖3是本實用新型的累計體積流量計剖視圖。

【具體實施方式】
[0019]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。圖中，取壓裝置1、三通電磁閥2、針形閥3、氣體緩沖瓶4、氣泵5、累計體積流量計6、差壓取壓裝置101、表壓取壓裝置102、光電檢測器601、皮膜流量計602、溫度傳感器603、光電編碼盤604、連接軸605、轉(zhuǎn)動軸606、光電計數(shù)器607。
[0020]實施例:
[0021]如圖1所示，一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，包括:取壓裝置1、三通電磁閥2、針形閥3、氣體緩沖瓶4、氣泵5、累計體積流量計6，其中，取壓裝置I有兩個，分別為與三通電磁閥2的第一進氣口相連的差壓取壓裝置101，與三通電磁閥2的第二進氣口相連的表壓取壓裝置102 ;三通電磁閥2的出氣口與針形閥3相連；針形閥3的出氣端通過氣體緩沖瓶4與氣泵5的吸氣端相通；氣泵5出氣端連接有累計體積流量計6。
[0022]取壓裝置I的氣流通道上設(shè)置有孔口板和取壓口 ；針形閥3與氣體緩沖瓶4之間的氣流通道上設(shè)置有真空壓力取壓口 ；氣泵5選用真空度能夠達到55kPa以上的無刷直流真空氣泵。
[0023]本實實施例的主要原理在于不同流量的氣體流過針形閥時，在針形閥前后產(chǎn)生不同的差壓、表壓，通過對針形閥的選擇可以確定壓力發(fā)生范圍。本實施例中，差壓取壓裝置101孔口板的孔徑為0.8mm，用于發(fā)生O至Ipsi差壓，分辨率為IPa，其取壓口位于孔口板兩端；表壓取壓裝置102的孔口板的孔徑為0.5mm，用于發(fā)生O至_30kPa的表壓，分辨率為0.0lkPa，其取壓口設(shè)置在孔口板與三通電磁閥2之間。
[0024]本實施例中，氣體緩沖瓶4使氣流更加穩(wěn)定，這樣依靠氣流發(fā)生的壓力也會更穩(wěn)定。本實施例中針形閥作用是調(diào)節(jié)氣體流量大小，從而改變發(fā)生壓力大小。
[0025]壓力發(fā)生系統(tǒng)工作時，氣泵開始抽氣，當(dāng)需要發(fā)生表壓時，三通電磁閥2切換至與裝置有0.5mm孔口板的表壓取壓裝置102相連通，調(diào)節(jié)針型閥改變氣體流量直至發(fā)生期望表壓時停止；當(dāng)需要發(fā)生差壓時，電磁閥切換至與裝置有0.8mm孔口板的差壓取壓裝置101相連通，調(diào)節(jié)針型閥改變氣體流量直至發(fā)生期望差壓時停止。這種動態(tài)壓力發(fā)生方式，由于系統(tǒng)本身不是密閉空間，不會受氣密性和環(huán)境溫度、大氣壓影響，很好地解決了傳統(tǒng)壓力發(fā)生系統(tǒng)由于氣密性和外部環(huán)境導(dǎo)致的發(fā)生壓力不穩(wěn)定現(xiàn)象。
[0026]圖2是本實用新型累計體積流量計6的總裝圖。累計體積流量計6的設(shè)計以皮膜流量602計為原型，使用精密光電旋轉(zhuǎn)編碼器601取代普通的機械式傳動技術(shù)機構(gòu)。皮膜流量計出氣口處安裝有溫度傳感器603，可實時測量皮膜流量計出口溫度。
[0027]圖3是本實用新型累計體積流量計6的剖視圖。光電檢測器601的光電編碼盤604通過連接軸605固定于皮膜流量計602的轉(zhuǎn)動軸606上。當(dāng)氣體流過皮膜流量計時皮膜流量計旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動光電編碼盤604轉(zhuǎn)動，由光電計數(shù)器607檢測計數(shù)脈沖。
[0028]采用上述結(jié)構(gòu)后，累計體積流量計6的優(yōu)點在于:首先，取代原有齒輪傳動結(jié)構(gòu)，直接將光電編碼盤與旋轉(zhuǎn)軸固定在一起，消除機械傳動所帶來的摩擦力，減小皮膜流量計的始動流量，從而將皮膜流量計使用所需的最小流量進一步減小，實驗證明這種設(shè)計可以使得皮膜流量計對不小于0.lL/min的氣流作出響應(yīng)；其次，由于光電編碼盤可以制作出500個以上的光柵，利用光電編碼盤進行脈沖計數(shù)，可以大幅提高累計體積計量的分辨率和精度，本設(shè)計選用500個光柵的光電編碼盤，配合軟件消除抖動處理，在提高檢測精度與分辨率的同時，可以消除振動造成光電檢測器誤計數(shù)的問題；再者，某些場合需要累計體積流量計提供標(biāo)況累計體積，本設(shè)計在皮膜流量計出氣口處安裝有溫度傳感器，可實時測量皮膜流量計出口溫度，本設(shè)計的高分辨率的累計體積計量則可以提高對氣體標(biāo)況累計體積的計量精度；最后，本設(shè)計采用多點線性化處理，消除由于氣體流量不同造成的皮膜流量計計量誤差，進一步提高計量精度。
[0029]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0030]盡管本文較多地使用了取壓裝置1、三通電磁閥2、針形閥3、氣體緩沖瓶4、氣泵5、累計體積流量計6、差壓取壓裝置101、表壓取壓裝置102、光電檢測器601、皮膜流量計602、溫度傳感器603、光電編碼盤604、連接軸605、轉(zhuǎn)動軸606、光電計數(shù)器607等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于，包括:取壓裝置(I)、針形閥(3)、氣泵(5)，其中:取壓裝置(I)的出氣端與針形閥(3)的進氣端相通，所述針形閥(3)的出氣端與氣泵(5)的吸氣端相通；所述取壓裝置(I)的氣流通道上設(shè)置有孔口板和取壓口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于，所述取壓裝置(I)通過三通電磁閥(2)與針形閥(3)相連，并且所述取壓裝置(I)有兩個，分別為差壓取壓裝置(101)、表壓取壓裝置(102)，所述差壓取壓裝置(101)與三通電磁閥(2)的第一進氣口相連，所述表壓取壓裝置(102)與三通電磁閥(2)的第二進氣口相連，所述三通電磁閥(2)的出氣口與針形閥(3)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于，所述差壓取壓裝置(101)的取壓口位于孔口板兩端，并且其孔口板的孔徑為0.8mm;所述表壓取壓裝置(102)的取壓口設(shè)置在孔口板與三通電磁閥(2)之間，并且其孔口板的孔徑為0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于還包括氣體緩沖瓶(4)，所述針形閥(3)的出氣端通過氣體緩沖瓶(4)與氣泵(5)的吸氣端相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于，所述針形閥(3)與所述氣體緩沖瓶(4)之間的氣流通道上設(shè)置有真空壓力取壓口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于，還包括與氣泵(5)出氣端相連的累計體積流量計￠)，所述累計體積流量計(6)包括:光電檢測器(601)、皮膜流量計￠02)，所述光電檢測器(601)的光電編碼盤(604)通過連接軸(605)固定于所述皮膜流量計￠02)的轉(zhuǎn)動軸(606)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于壓力校準(zhǔn)的氣體壓力發(fā)生裝置，其特征在于，所述皮膜流量計￠02)出氣口處安裝有溫度傳感器￠03)。
【文檔編號】G01F25/00GK204255573SQ201420462746
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】李虹杰, 范新峰, 楊凱, 劉曉, 姜帆, 李愷驊 申請人:武漢市天虹儀表有限責(zé)任公司