壓力分布傳感器標定測量裝置的原理及設計

2020-12-05 電子發燒友

壓力分布傳感器標定測量裝置的原理及設計

工程師吳畏 發表於 2018-09-29 09:37:00

今天為大家介紹一項國家發明授權專利——壓力分布傳感器標定測量裝置。該專利由安徽埃力智能科技有限公司申請，並於2017年1月25日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及壓力分布傳感器測量裝置領域，具體是一種壓力分布傳感器標定測量裝置。

發明背景

壓力分布傳感器是由多個壓力傳感器通過陣列排布或其他排布方式分布在聚氨酯薄膜上組成的，現有的壓力分布傳感器標定方法繼承單維力/壓力傳感器的標定方法，單個傳感器點分別標定記錄數據。因壓力分布式傳感器有別於傳統，它是將幾千隻傳感器點分布在一定面積的聚氨酯薄膜上，如果對傳感器點逐個標定的話耗時費力，存在標定測量效率低下的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種壓力分布傳感器標定測量裝置，以解決現有技術壓力分布傳感器標定測量方法效率低下的問題。

為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案為：壓力分布傳感器標定測量裝置，包括有底座，其特徵在於：底座上兩側邊位置分別固定有與底座側邊平行的側邊限位條，還包括有上蓋、可抽式測試板，所述上蓋蓋合在底座上方並由兩側邊限位條支撐，且上蓋底部兩側分別與對應側側邊限位條固定連接，由底座、兩側邊限位條、上蓋圍成測試通腔，所述可抽式測試板滑動安裝在測試通腔中，且可抽式測試板上設置有供壓力分布傳感器放置的淺槽，所述上蓋底部固定有由多個彈性壓條首尾相接圍成的彈性壓框，所述彈性壓框懸於可抽式測試板上方，彈性壓框中設置有柔性橡膠薄膜，所述柔性橡膠薄膜邊緣與彈性壓框內框壁緊密連接為一體，由上蓋、彈性壓框、柔性橡膠薄膜圍成氣室，所述上蓋中開有連通氣室內外的抽氣孔、進氣孔、出氣孔、壓力表接孔，其中上蓋中進氣孔通過管路與一個氣源連接，抽氣孔與通過管路與一個抽氣泵連接，出氣孔通過管路連接有電磁閥二，壓力表接孔通過管路與一個氣壓表連接。

所述的壓力分布傳感器標定測量裝置，其特徵在於：所述上蓋中還開有連通氣室內外的安全閥接孔，安全閥接孔通過管路與一個安全閥門連接。所述的壓力分布傳感器標定測量裝置，其特徵在於：所述進氣孔與氣源之間管路上設置有電磁閥一，抽氣孔與抽氣泵之間管路上設置有電磁閥三；所述可抽式測試板上兩側前端分別垂直連接有限位柱，且限位柱向下延伸至可抽式測試板下方，所述底座前側對應兩限位柱位置分別開有限位槽；還包括主控電路、供電至主控電路的電源，所述氣壓表、電磁閥一、電磁閥二、電磁閥三分別接入主控電路，主控電路上還接入有警示燈。

一種壓力分布傳感器測量方法，其特徵在於：包括以下步驟：（1）、控制電磁閥三導通，通過抽氣泵將氣室內氣體抽出，使氣室內處於負壓狀態，然後在負壓狀態下將可抽式測試板從測試通腔中抽出；（2）、將待測的壓力分布傳感器放置在可抽式測試板上作為傳感器測試區的淺槽中，再將可抽式測試板塞入測試通腔中；（3）、控制電磁閥三斷開氣路並控制電磁閥一導通，通過氣源向氣室中送氣，同時通過氣壓表測量氣室中氣壓是否達到預設值，如果達到預設值時，控制電磁閥一斷開氣路，此時柔性橡膠薄膜在氣室內氣壓作用下膨脹並對待測的壓力分布傳感器施加壓力，通過外部傳感器信號採集裝置採集壓力分布傳感器中各個壓力傳感器的數據；（4）採集完畢後，控制電磁閥二導通，將氣室內氣體放出至氣室外，同時通過氣壓表測量氣室中氣壓，當氣室中氣壓低於10KP時，控制電磁閥二斷開氣路，同時控制電磁閥三再次導通，通過抽氣泵將氣室內氣體抽出直至氣室內處於負壓狀態，在負壓狀態下將可抽式測試板從測試通腔中抽出，取出待測的壓力分布傳感器；（5）最後再負壓狀態下將可抽式測試板塞入測試通腔中，完成標定測量工作。

本發明使用外部氣源向氣室加壓，使柔性橡膠薄膜向傳感器測試區膨脹加壓，此時壓力分布式傳感器上的各點都受到均勻壓力，且受壓的大小等於氣室內的壓強；氣室內的壓強可用現有的氣壓表讀出。

本發明採用空氣加壓，可實現壓力分布傳感器整面加壓標定；壓力分布傳感器加壓接觸面採用柔性橡膠薄膜，能保證整面加壓的均勻性；同時本發明加壓面積大，可適合各種尺寸的壓力分布傳感器標定測量。

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