一種全自動活塞式壓力計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于儀器儀表領域，涉及一種液體壓力計，具體涉及一種全自動活塞式壓力計。
【背景技術】
[0002]現有的壓力計，由于工藝或設計理念原因，存在如下缺點:
[0003]1、雖然砝碼的添加有手動和自動之分，但得到的壓力受到機械結構的限制，輸出為固定點壓力，如果細分壓力點需要改動設備；
[0004]2、每年儀器準確性校準時，需要拆裝活塞系統，由于涉及機械結構拆裝，需要專業人員指導，故相對繁瑣，稍有疏忽，可能直接造成設備損壞，即維護的難度和風險大；
[0005]3、高壓時，手動、自動活塞均需要配置數量較多、砝碼直徑較大的壓力砝碼，且超高壓活塞需要較大體積空間，既占體積又浪費資源；
[0006]4、在檢測高壓產品，如壓力開關檢定時，需要先進行手動或機械手自動調整數量較多的砝碼，再進行壓力發生和對壓力發生進行判斷，操作流程時間較長，效率大大降低；
[0007]5、由于活塞式壓力計采用砝碼放置于活塞上的結構，故在高壓旋轉時，活塞會因擺動發生彎曲變形，所以很難保證活塞同心且垂直地面，使得活塞重力作用不穩定，造成壓力輸出的波動，大大降低壓力輸出的準確性；
[0008]6、傳統活塞設備無電子電路，對操作者熟練度有一定要求，缺乏現代電子技術人機互動帶來的方便性。
【發明內容】
[0009]針對上述問題，本發明提供一種可替代傳統裝卸砝碼的活塞式壓力計，壓力輸出穩定，檢測校準質量高，能實現數字化控制，確保被檢儀表的計量性能。
[0010]本發明的目的通過下述技術方案來實現，一種全自動活塞式壓力計，包括:底板；增壓缸裝置，置于底板上，該增壓缸裝置具有導向銷及行程開關；電機，驅動該增壓缸裝置；測量活塞裝置，置于底板上；數控式力發生裝置，置于測量活塞裝置上，具有游碼；智能控制系統，連接并控制增壓缸裝置、電機、測量活塞裝置、數控式力發生裝置。
[0011]進一步地，該電機連接增壓缸裝置，一減速箱，連接并驅動該增壓缸裝置。
[0012]進一步地，一電子傳感器裝置，與測量活塞裝置呈180°方向設置。
[0013]進一步地，數控式力發生裝置包括立柱，設于底板上，橫懸臂與立柱呈90°連接并置于立柱上端，橫懸臂一側設置有伺服電機、絲杠、質量塊，另一側設置有平衡塊，立柱下端設置平衡器。
[0014]本發明相比現有技術具有以下優點及有益效果:由于不使用砝碼壓在活塞上，改用游碼，避免了活塞因擺動發生壓力變形，壓力輸出穩定，檢測校準質量高，能實現數字化控制，確保被檢儀表的計量性能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的【具體實施方式】不限于此。
[0017]如圖1所示，為本發明一種全自動活塞式壓力計I的第一實施例，包括壓力自動控制器和數控式力發生裝置兩個獨立部分。
[0018]所述壓力自動控制器由壓力油泵、智能控制電路單元、電機1、電機2、減速箱、增壓器、行程開關、測量活塞系統機構、活塞旋轉機構、壓力傳感器、位置傳感器1、位置傳感器
2、稱重傳感器1、稱重傳感器2、壓力輸出接口 1、壓力輸出接口 2、壓力控制管路組件、截止閥、卸荷閥和外殼、底盤組成。
[0019]所述電機2與呈方形減速箱連接，再通過連接法蘭與一圓筒狀的增壓缸連接。增壓缸行程設有導向銷，行程開關置于導向銷兩端。增壓缸端部設有輸出接口，通過壓力控制管路組件連接壓力傳感器、輸出壓力接口 1、壓力輸出接口 2、測量活塞系統機構、壓力油栗O
[0020]所述測量活塞系統機構由活塞缸、活塞桿、活塞底座、旋轉盤、轉動撥銷、電機I組成。活塞缸桿置于活塞底座內，活塞底座為圓形筒狀結構，底部設有矩形板狀結構托盤，并有3個立柱與底板連接。活塞缸通過螺母緊固。活塞桿端鑲接入旋轉盤，旋轉盤設有轉動撥銷。電機I設置于旋轉盤下，通過轉動撥銷與旋轉盤間接聯動。
[0021]所述位置傳感器1、2置于托盤兩側，呈180°擺放，并固定于托盤上。
[0022]所述稱重傳感器1、2置于托盤下方。呈180°擺放，并固定于托盤下。
[0023]所述數控式力發生裝置由立柱、橫懸臂、高精度伺服電機、高精度滾珠絲杠、質量塊、平衡配重塊、校零器、位置傳感器3、行程開關組成。由于需要高精度定位故高精度滾珠絲杠選擇臺灣TBIC2-C3高等級絲杠重復定位誤差在±0.003mm，滾珠絲杠采用兩端支承的方法，電機端采用一套角形接觸軸承支撐，而背端一般采用單個徑向軸承支撐。絲杠采用兩端支撐的方法，可以使操作速度達到更高，并可降低振動。高精度伺服電機采用日本松下220V數字式驅動器及伺服電機，控制精度達到±0.001mm。橫軸運動定位采用臺灣滑動直線導軌，重復定位在±0.003_。綜合累計誤差小于0.005_，從而為機械控制其準確運動提供了保證。
[0024]立柱為一橫截面方型管狀結構，底部通過法蘭與機箱連接。所述橫懸臂與立柱呈90°連接并置于立柱上端，立柱下端設有平衡器。橫懸臂由長度500mm的兩到三根絲杠連接構件組成。游碼主要由一到三根標準質量塊及一根微調質量塊構成。本實施例中，標準質量塊重量采用2510g、1255g重量，微調質量塊一般采用510g或255g重量。橫懸臂一側設置有高精度伺服電機、滾珠絲杠、質量塊、行程開關及頂桿，并通過連接法蘭和螺釘將其依次連接。橫懸臂另一側設有平衡配重塊。橫懸臂下端設有校零器、位置傳感器3。
[0025]操作步驟:第一次安裝調試設備完畢后，調整底腳螺絲使用標準水平儀，校準設備上端基準面，使設備處于正確的水平安裝位置。用壓力輸出接口 1、2，連接被檢儀表。按下數控式力發生裝置上面板的平衡按鍵，數字控制系統發出指令，控制伺服電機后退回至初始點。并觸發行程開關尋找回零參考點。使橫臂平衡，使設備進行復位。然后用戶輸入指定壓力xxMpa，并按下啟動按鍵。智能控制系統發出程序指令，控制伺服電機運動到對應力矩位置。智能控制系統通過稱重傳感器得到目標重量，并換算成指定目標壓力。開始操作壓力自動控制器自動管路、充液、預壓、調壓、穩壓、輸出壓力。壓力傳感器作用是控制預壓及提供提前減速位置點信號。壓力自動控制器控制電機進行增壓、調壓。位移傳感器提供活塞懸浮狀態電子信號變化。測量活塞系統通過懸浮、旋轉輸出指定壓力值。
[0026]智能控制電路單元控制全程信號采集、判斷、指令系統調整狀態。最終控制電機微調后進入懸浮狀態，并輸出準確壓力。同時可利用數字控制系統輸入并保存多個參數點，實現間歇性多點連續校驗，大大方便了用戶操作。
[0027]區別于現有技術，本發明具有如下優勢:
[0028]1、由于使用游碼，無固定砝碼，可以在不改動設備的情況下，通過面板程序軟件直接設置任意允許檢測的細分壓力點。比如20.2MPa、20.5MPa。這個優點對于壓力儀器儀表的實驗性研宄及工廠產品測試尤為重要。
[0029]2、每年設備準確性校準時，可以不需要拆裝活塞系統，直接通過進行面板程序軟件調整對應游碼誤差系數，完成校準，極大的簡化了儀器校準工作。
[0030]3、本設備僅需一塊到三塊標準質量的游碼，不需配置傳統固定砝碼，改變游碼質量、活塞面積、力矩比就可調整為其他量程的壓力計產品。這個優點為制造高壓乃至超高壓活塞提供了一個全新的思路。
[0031]4、本設備由于采用游碼和獨立的自動調壓裝置，使工作效率得到很大的提高。
[0032]5、本設備由于采用了游碼，故能使用對中的施力方式，使得活塞不受不對稱力作用，具有運轉平穩，輸出準確度高的特點。
[0033]6、利用數控特征，存在累積誤差僅等于一次重復定位誤差，其誤差遠小于傳統多個固定砝碼的多個允許誤差之和。正是這樣，使其精度遠高于傳統活塞。
[0034]7、本設備采用人機互動操作界面、壓力自動控制系統，極大的減輕了操作者的工作強度。
[0035]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種全自動活塞式壓力計，其特征在于，包括:底板；增壓缸裝置，置于底板上，該增壓缸裝置具有導向銷及行程開關；電機，驅動該增壓缸裝置；測量活塞裝置，置于底板上；數控式力發生裝置，置于測量活塞裝置上，具有游碼；智能控制系統，連接并控制增壓缸裝置、電機、測量活塞裝置、數控式力發生裝置。
2.根據權利要求1所述的一種全自動活塞式壓力計，其特征在于:該電機連接增壓缸裝置，一減速箱，連接并驅動該增壓缸裝置。
3.根據權利要求1所述的一種全自動活塞式壓力計，其特征在于:一電子傳感器裝置，與測量活塞裝置呈180°方向設置。
4.根據權利要求1所述的一種全自動活塞式壓力計，其特征在于:數控式力發生裝置包括立柱，設于底板上，橫懸臂與立柱呈90°連接并置于立柱上端，橫懸臂一側設置有伺服電機、絲杠、質量塊，另一側設置有平衡塊，立柱下端設置平衡器。
【專利摘要】本發明公開了一種全自動活塞式壓力計，包括：底板；增壓缸裝置，置于底板上，該增壓缸裝置具有導向銷及行程開關；電機，驅動該增壓缸裝置；測量活塞裝置，置于底板上；數控式力發生裝置，置于測量活塞裝置上，具有游碼；智能控制系統，連接并控制增壓缸裝置、電機、測量活塞裝置、數控式力發生裝置。由于不使用砝碼壓在活塞上，改用游碼，避免了活塞因擺動發生壓力變形，壓力輸出穩定，檢測校準質量高，能實現數字化控制，確保被檢儀表的計量性能。
【IPC分類】G01L7-16, G01L27-00
【公開號】CN104764555
【申請號】CN201510093058
【發明人】楊成
【申請人】西安西德儀器儀表有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月3日