一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，包括壓力容器罐、封頭板、氣載壓力導(dǎo)管和氣源控制器，封頭板通過可拆式螺栓法蘭與壓力容器罐的上端固定連接，氣載壓力導(dǎo)管的兩端分別與壓力容器罐和氣源控制器連通，被標壓力傳感器設(shè)置在壓力容器罐內(nèi)，壓力容器罐的底部設(shè)置有信號線孔，被標壓力傳感器的信號線穿過信號線孔與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。本實用新型使被標壓力傳感器處在壓力容器罐中，通過氣源控制器來控制容器內(nèi)的壓力，因傳感器及調(diào)理電路均在密閉的容器中，避免了外界電磁干擾和靜電引起的損傷，同時高密閉性的壓力容器罐對充放壓過程產(chǎn)生的過沖壓力，具有一定的壓力自穩(wěn)作用，壓力便于控制且波動小。
【專利說明】
一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種標定裝置，尤其涉及一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在土工離心模型試驗和土石壩土壓力監(jiān)測中，通常需要使用大量的土壓傳感器、孔隙水壓力傳感器在離心力作用下進行各種參數(shù)監(jiān)測，由于該類土工壓力傳感器由于尺寸較小，通常都為扁平式結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)液壓壓力傳感器標定裝置一般有活塞壓力計、手動或電動壓力栗等組成，傳感器與該裝置通常采用標準螺紋接口方式，這種方式無法對扁平式結(jié)構(gòu)的壓力傳感器進行標定。目前一些單位采用等間距分布式油壓裝置來進行標定，即將一根壓力管彎成或焊接成等平面等距排列的圖形，在每一個等距的位置上安裝固定扁平式結(jié)構(gòu)傳感器的接頭裝置，將傳感器固定和密封，壓力管另一端接入壓力控制系統(tǒng)。這種等間距分布式油壓裝置可實現(xiàn)多路扁平式結(jié)構(gòu)的壓力傳感器標定，但需設(shè)計眾多相應(yīng)的配套夾具，操作繁瑣，易發(fā)生泄漏，生產(chǎn)連續(xù)性差，效率低等。
[0003]等間距分布式油壓裝置在加壓過程中容易泄漏;管路中的剩余空氣不易排出并且為了保證足夠的承壓及密封，傳感器的感壓面被迫施加一定的預(yù)緊力，易造成傳感器標定誤差;隨著安裝的傳感器數(shù)量增多，其引線將變得臃腫并影響傳感器安裝和(密封)調(diào)節(jié)，無法保證連續(xù)性生產(chǎn)，操作上繁瑣，效率低。
[0004]其導(dǎo)致的主要原因是等間距分布式油壓裝置中傳感器的密封及承壓，主要靠一個橡膠O型圈并施加一個預(yù)緊力來實現(xiàn)的，當施加的壓力有過沖現(xiàn)象，橡膠O型圈處形成局部壓力過高，易造成橡膠O型圈沖裂破損。在標定過程中，橡膠O型圈經(jīng)施加載荷介質(zhì)油的多次浸泡、沖壓易產(chǎn)生龜裂。由于壓力管道采用分布式布置，彎管處及管道與傳感器接頭處存在壓力損失，使得傳給壓力傳感器的壓力小于給定壓力，造成一定的誤差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置。
[0006]本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
[0007]一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，包括底座、壓力容器罐、封頭板、氣載壓力導(dǎo)管和氣源控制器，所述壓力容器罐的下端與所述底座固定連接，所述封頭板通過可拆式螺栓法蘭與所述壓力容器罐的上端固定連接，所述氣載壓力導(dǎo)管的兩端分別與所述壓力容器罐和所述氣源控制器連通，被標壓力傳感器設(shè)置在所述壓力容器罐內(nèi)，所述壓力容器罐的底部設(shè)置有信號線孔，所述被標壓力傳感器的信號線穿過所述信號線孔與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。
[0008]進一步，所述標定裝置還包括4芯導(dǎo)線連接器、連接器固定板和40芯密封導(dǎo)線連接器，多個所述4芯導(dǎo)線連接器均安裝在所述連接器固定板上，多個所述被標傳感器的4芯插座與所述4芯導(dǎo)線連接器連接，所述連接器固定板固定設(shè)置在所述壓力容器罐內(nèi)，所述40芯密封導(dǎo)線連接器安裝在所述信號線孔內(nèi)并與所述信號線孔密封連接，多個所述4芯導(dǎo)線連接器的信號線通過所述40芯密封導(dǎo)線連接器與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。
[0009]具體地，所述連接器固定板水平設(shè)置在所述壓力容器罐內(nèi)，且與所述壓力容器罐內(nèi)壁四個等距分布的位置相配合并通過螺栓固定連接。
[0010]更進一步，所述標定裝置還包括手孔總成，所述手孔總成包括密封板、螺桿、壓塊和螺母，所述封頭板的中部設(shè)置有橢圓通孔，所述螺桿的下端與所述密封板的上側(cè)面固定連接，所述密封板設(shè)置在封頭板的下方，所述壓塊和所述螺母均套裝在所述螺桿的上部，且所述壓塊和所述螺母依次設(shè)置在所述封頭板的上方。
[0011]優(yōu)選地，所述密封板為橢圓板，且其長軸和短軸的長度均大于所述橢圓通孔的長軸和短軸的長度，所述壓塊的直徑大于所述橢圓通孔的短軸的長度。
[0012]具體地，所述封頭板與所述壓力容器罐之間、所述密封板與所述封頭板之間分別設(shè)置有承壓容器聚四氟密封圈和橡膠密封圈。
[0013]具體地，所述可拆式螺栓法蘭包括預(yù)警螺母和預(yù)緊螺栓，多個所述可拆式螺栓法蘭沿所述壓力容器罐的中軸線均勻分布。
[0014]本實用新型的有益效果在于:
[0015]本實用新型一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置使被標壓力傳感器處在一個有限的承壓容器中，通過氣源控制器來控制容器內(nèi)的壓力，采用氣體介質(zhì)為壓力傳遞介質(zhì)，標定后的壓力傳感器無需做表面清洗處理，因傳感器及調(diào)理電路均在密閉的容器中，避免了外界電磁干擾和靜電引起的損傷，同時高密閉性的壓力容器罐對充放壓過程產(chǎn)生的過沖壓力，具有一定的壓力自穩(wěn)作用，壓力便于控制且波動小。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型所述一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型所述手孔總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0019]如圖1所示，本實用新型一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，包括底座13、壓力容器罐10、4芯導(dǎo)線連接器8、連接器固定板9、40芯密封導(dǎo)線連接器11、封頭板3、氣載壓力導(dǎo)管12和氣源控制器，壓力容器罐10的下端與底座13固定連接，封頭板3通過可拆式螺栓法蘭與壓力容器罐10的上端固定連接，氣載壓力導(dǎo)管12的兩端分別與壓力容器罐10和氣源控制器連通，被標壓力傳感器7設(shè)置在壓力容器罐10內(nèi)，壓力容器罐10的底部設(shè)置有信號線孔，被標壓力傳感器7的信號線穿過信號線孔與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，多個4芯導(dǎo)線連接器8均安裝在連接器固定板9上，多個被標傳感器的4芯插座與4芯導(dǎo)線連接器8連接，連接器固定板9固定設(shè)置在壓力容器罐10內(nèi)，40芯密封導(dǎo)線連接器11安裝在信號線孔內(nèi)并與信號線孔密封連接，多個4芯導(dǎo)線連接器8的信號線通過40芯密封導(dǎo)線連接器11與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，連接器固定板9水平設(shè)置在壓力容器罐10內(nèi)，且與壓力容器罐10內(nèi)壁四個等距分布的位置相配合并通過螺栓固定連接，可拆式螺栓法蘭包括預(yù)警螺母2和預(yù)緊螺栓6，多個可拆式螺栓法蘭沿壓力容器罐10的中軸線均勻分布，封頭板3與壓力容器罐10之間設(shè)置有承壓容器聚四氟密封圈4。
[0020]如圖2所示，標定裝置還包括手孔總成I，手孔總成I包括密封板17、螺桿16、壓塊15和螺母14，封頭板3的中部設(shè)置有橢圓通孔，螺桿16的下端與密封板17的上側(cè)面固定連接，密封板17設(shè)置在封頭板3的下方，壓塊15和螺母14均套裝在螺桿16的上部，且壓塊15和螺母14依次設(shè)置在封頭板3的上方，密封板17為橢圓板，且其長軸和短軸的長度均大于橢圓通孔的長軸和短軸的長度，壓塊15的直徑大于橢圓通孔的短軸的長度，密封板17與封頭板3之間設(shè)置有橡膠密封圈。
[0021]本實用新型一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置的工作原理如下:
[0022]本實用新型中的壓力容器罐10采用直徑200mm、高300mm、厚8mm的不銹鋼圓柱筒體，壓力容器罐10的上端設(shè)置有直徑400mm的安裝環(huán)板，氣載壓力導(dǎo)管12為外徑12mm、內(nèi)徑8_的不銹鋼管，壓力容器罐10通過該不銹鋼管與氣源控制器連接;壓力容器罐10的底部的信號線孔為直接40mm的通孔，底座13為直徑400mm、厚度12mm的不銹鋼板，并在相應(yīng)的位置開有四個直徑20mm的用于與地面基礎(chǔ)固定的安裝孔。
[0023]封頭板3為直徑400mm、厚25mm的不銹鋼平蓋，通過可拆式螺栓法蘭連接，封頭板3與壓力容器罐10的安裝環(huán)板之間有厚3mm、直徑250mm、寬25mm的聚四氟密封圈4，且螺栓法蘭的安裝位置位于密封圈外側(cè)。
[0024]每次進行標定實驗時，先將壓力容器罐10打開，將被標壓力傳感器7置入壓力容器罐10內(nèi)，并將其4芯插座與4芯導(dǎo)線連接器8連接，然后再將壓力容器罐10密封，則需要至少開啟容器和封閉容器兩次，且在升壓的過程中，需要不斷依次擰緊螺栓使密封元器件壓緊而保證密封，為了提高生產(chǎn)效率，即便捷、安全又省力，減少壓力容器罐10和封頭板3連接的開啟次數(shù)，在封頭板3的中心處開有長軸125mm、短軸I OOmm的橢圓通孔，則可以直接將被標壓力傳感器7穿過該通孔安裝至4芯導(dǎo)線連接器8上，在通過手孔總成I完成壓力容器罐10的密封，由于壓力容器罐10內(nèi)部的壓力為內(nèi)壓，采用手孔總成I裝置，避免了升壓過程中不斷擰緊螺栓使密封元件壓緊而保證密封的重復(fù)操作，容器內(nèi)壓力越大，密封板17受到向上的作用力越大，作用在手孔總成I上的橡膠密封圈受力也越大，其密封性能也越強，操作時只需將該裝置沿橢圓孔放入容器中并對中好位置，用手擰緊手孔總成I裝置上的螺母14，使密封板17和壓塊15夾持固定在封頭板3上即可。
[0025]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0026]壓力容器罐10內(nèi)有足夠的密閉空間，對充放氣過程中，產(chǎn)生的過沖壓力具有一定自我調(diào)節(jié)能力，使得被標壓力傳感器7在有限的空間內(nèi)所受到的壓力均等，同時被標壓力傳感器7及其信號調(diào)理電路均在密閉的容器里，避免了外部強電場對其的干擾。
[0027]通過多個4芯導(dǎo)線連接器8將被標壓力傳感器7的信號線連接，避免了在繼續(xù)進行多個被標壓力傳感器7的標定時，其引線將變得臃腫并影響傳感器安裝和密封調(diào)節(jié)。
[0028]針對容器內(nèi)傳感器與外部數(shù)據(jù)采集、電源連接方式以及容器承壓方式為內(nèi)壓，特別設(shè)計了 40芯密封導(dǎo)線連接器11及安裝方位、方式及其密封，使得操作人員操作便捷、安全，容器的有效空間得以充分利用，進一步擴大傳感器的裝載數(shù)量。
[0029]在容器頂部中央處，設(shè)計采用了手孔總成I，使得被標壓力傳感器7的安裝、拆裝方式得以簡化、便捷，提高了工作效率，減少了壓力容器罐10和封頭板3連接的開啟次數(shù)，延長了容器的使用壽命。
[0030]本實用新型的技術(shù)方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:包括底座、壓力容器罐、封頭板、氣載壓力導(dǎo)管和氣源控制器，所述壓力容器罐的下端與所述底座固定連接，所述封頭板通過可拆式螺栓法蘭與所述壓力容器罐的上端固定連接，所述氣載壓力導(dǎo)管的兩端分別與所述壓力容器罐和所述氣源控制器連通，被標壓力傳感器設(shè)置在所述壓力容器罐內(nèi)，所述壓力容器罐的底部設(shè)置有信號線孔，所述被標壓力傳感器的信號線穿過所述信號線孔與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:還包括4芯導(dǎo)線連接器、連接器固定板和40芯密封導(dǎo)線連接器，多個所述4芯導(dǎo)線連接器均安裝在所述連接器固定板上，多個所述被標傳感器的4芯插座與所述4芯導(dǎo)線連接器連接，所述連接器固定板固定設(shè)置在所述壓力容器罐內(nèi)，所述40芯密封導(dǎo)線連接器安裝在所述信號線孔內(nèi)并與所述信號線孔密封連接，多個所述4芯導(dǎo)線連接器的信號線通過所述40芯密封導(dǎo)線連接器與外部電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:所述連接器固定板水平設(shè)置在所述壓力容器罐內(nèi)，且與所述壓力容器罐內(nèi)壁四個等距分布的位置相配合并通過螺栓固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:還包括手孔總成，所述手孔總成包括密封板、螺桿、壓塊和螺母，所述封頭板的中部設(shè)置有橢圓通孔，所述螺桿的下端與所述密封板的上側(cè)面固定連接，所述密封板設(shè)置在封頭板的下方，所述壓塊和所述螺母均套裝在所述螺桿的上部，且所述壓塊和所述螺母依次設(shè)置在所述封頭板的上方。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:所述密封板為橢圓板，且其長軸和短軸的長度均大于所述橢圓通孔的長軸和短軸的長度，所述壓塊的直徑大于所述橢圓通孔的短軸的長度。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:所述封頭板與所述壓力容器罐之間、所述密封板與所述封頭板之間分別設(shè)置有承壓容器聚四氟密封圈和橡膠密封圈。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣源載荷的多路壓力傳感器標定裝置，其特征在于:所述可拆式螺栓法蘭包括預(yù)警螺母和預(yù)緊螺栓，多個所述可拆式螺栓法蘭沿所述壓力容器罐的中軸線均勻分布。
【文檔編號】G01L25/00GK205538094SQ201620327869
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】季錫林, 湯海泓, 聶飛, 王小龍, 曾永菊, 羅承剛
【申請人】中國工程物理研究院總體工程研究所