专利名称：动态压力传感器在线标定连接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及动态压力传感器测量技术，尤其涉及动态压力传感器在线标定装置。
背景技术：
在科学研究和工业生产中，经常需要测量容腔壁面压力脉动以及与之相应的噪声源。在测量的过程中，压力传感器或者传声器本身应符合测量仪器的要求。虽然压力传感器或者传声器在出厂之前都经过标定，但常规标定工作繁琐，成本高，使用一段时间以后需要重新标定。现有的标定工作都是基于标准传感器和待标传感器互换技术。标定一般在消声室内进行，由一个平面波或者足够远的球面波声源驱动，从各个方向的声反射能量与声源直接发射能量相比可以忽略不计。消声室可以作成一个由扬声器驱动具有一定长径比(根据频率范围而定)和内壁有吸声材料的封闭盒子的形式。文献“聚偏氟乙稀膜压力传感器阵列的发展”(实验流体力学，第26卷，第27-35页)描述了使用白噪声发生器、低音扬声器、带有隔音材料的长圆柱筒、信号调理器进行的标定方法。标定时将标准传感器和待标定传感器同时置于由扬声器驱动的圆柱筒的一端，认为两者感受到相同的平面波信号，根据线性不变系统的传递函数，可以得到待标定传感器的频响特性。这种方法可以同时获得灵敏度和相位的信息，但是要求有一个专门的白噪声发生器，且因白噪声通过扬声器发射，传感器感受到的信号频率将受到扬声器发声频率的限制。因此，实际标定结果只有在标准传感器和扬声器共同的频率范围内是可信的。尤其在低频范围(20Hz以下)内，标定的结果不可靠。即使采用价格昂贵的低音扬声器可以稍微弥补这种缺陷，但是这时候扬声器不能产生高频范围内的信号。因此无论采用何种扬声器，都很难同时得到较宽频率范围内标准传感器与待标定传感器之间的传递函数，并且需要一个标准的声源信号，这使得在现场对动态压力传感器的标定变得很不方便。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种动态压力传感器在线标定连接装置，该在线标定连接装置克服了现有技术的不足，具有体积小，适用范围广，对环境要求低等特点，可在线实时使用。
本实用新型是这样实现的一种动态压力传感器在线标定连接装置，其特征是包括连接管路和测量容腔，连接管路由三通管、软管、刚性连接管组成，三通管一接口连接信号源，三通管另二个接口分别连接二根软管，软管连接刚性连接管，二根刚性连接管分别连接第一测量容腔和第二测量容腔，测量容腔由两个圆柱筒体组合而成，第一个圆柱筒体顶盖中部开有连接孔，连接孔与刚性连接管相连，顶盖内表面中部开有圆形凹槽，第二个圆柱筒体为凸肩形，凸肩形中部开有通孔，通孔由两个内径不同的孔道组成，下孔道内径大于上孔道内径，第二个圆柱筒体的凸肩与第一个圆柱筒体的内表面和底部相配合，标准传感器和待标定传感器分置第一测量容腔和第二测量容腔的通孔内。
上述的动态压力传感器在线标定连接装置，所述三通管的二个接口对于连接信号源接口是对称的，三通管的二个接口连接软管和刚性连接管的管路是对称的。
上述的动态压力传感器在线标定连接装置，所述三通管接口连接的信号源是现场压力信号源。
本实用新型的连接装置由连接管路和测量容腔组成，被标定动态压力传感器与标准传感器置于测量容腔内，连接管路连接现场压力信号源，标准传感器采用高等级传感器，并无需其它的标准声源，如扬声器、白噪声发生器和活塞式压力信号源等，而且因为标定是现场在线进行的，标定过程的压力信号来自实际的研究对象自身，因此传感器感受到的信号频率包含了研究过程中几乎所有感兴趣的频率范围，标定结果只受到标准传感器的频响特性的限制，从而保证了标定的准确性和可靠性。本实用新型与计算机配合，可以得到标准压力传感器和待标定传感器的传递函数，从而得到待标定传感器的灵敏度和相位信息。本实用新型克服了现有技术的不足，具有体积小，适用范围广，对环境要求低等特点，可在线实时使用。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型动态压力传感器在线标定连接装置结构示意图；图2为连接管路示意图；图3为测量容腔示意图。
图中1三通管，2橡皮软管，3刚性连接短管，4第二个圆柱筒体，5第一个圆柱筒体，6测量容腔，7标准传感器，8待标定传感器。
具体实施方式
参见图1、图2、图3，一种动态压力传感器在线标定连接装置，包括连接管路和测量容腔6。连接管路由三通管1、橡皮软管2、刚性连接管3组成，三通管1一接口连接信号源作为输入端，信号源是现场压力信号源；三通管1另二个接口分别连接二根橡皮软管2，橡皮软管2连接刚性连接短管3；三通管1的二个接口对于连接信号源接口是对称的，三通管1的二个接口连接软管2和刚性连接管3的管路是对称的，因此从三通管1接口输入的压力经过二路完全相同且对称的管路进入到测量空腔6内。二根刚性连接短管3分别连接第一测量容腔6和第二测量容腔6，每个测量容腔6由两个圆柱筒体4、5组合而成，第一个圆柱筒体5顶盖中部开有连接孔，连接孔与刚性连接短管3相连，顶盖内表面中部开有圆形凹槽；第二个圆柱筒体4为凸肩形，凸肩形4中部开有通孔，通孔由两个内径不同的孔道组成，下孔道内径大于上孔道内径，第二个圆柱筒体4的凸肩与第一个圆柱筒体5的内表面和底部相配合。
参见图1，标准传感器7和待标定传感器8分置第一测量容腔6和第二测量容腔6的第二个圆柱筒体4通孔内，传感器膜片与第一个圆柱筒体5顶盖中部的连接孔间有测量空间，即测量容腔6(圆形凹槽)。传感器膜片感受脉动压力，传感器的压力信号经信号调理器、A/D转换以后输入到计算机进行后处理。
连接管路和测量容腔6要有较好的密封性能。三通管1和连接短管3内壁应光滑，依据动态压力传感器管路传输动态响应的动态特性，中间的橡皮软管2要求尽量短，以便获得较高的自然频率。而且，当橡皮软管2较短时，两路连接管路更容易调整对称状态。连接管路与传感器膜片之间的测量容腔6应该尽量小，从而获得较高的自然频率。测量容腔6的截面积应比标准压力传感器7和待标定传感器8的膜片稍大，其高度则尽量小。
权利要求1.一种动态压力传感器在线标定连接装置，其特征是包括连接管路和测量容腔，连接管路由三通管、软管、刚性连接管组成，三通管一接口连接信号源，三通管另二个接口分别连接二根软管，软管连接刚性连接管，二根刚性连接管分别连接第一测量容腔和第二测量容腔，测量容腔由两个圆柱筒体组合而成，第一个圆柱筒体顶盖中部开有连接孔，连接孔与刚性连接管相连，顶盖内表面中部开有圆形凹槽，第二个圆柱筒体为凸肩形，凸肩形中部开有通孔，通孔由两个内径不同的孔道组成，下孔道内径大于上孔道内径，第二个圆柱筒体的凸肩与第一个圆柱筒体的内表面和底部相配合，标准传感器和待标定传感器分置第一测量容腔和第二测量容腔的通孔内。
2.根据权利要求1所述的动态压力传感器在线标定连接装置，其特征是三通管的二个接口对于连接信号源接口是对称的，三通管的二个接口连接软管和刚性连接管的管路是对称的。
3.根据权利要求1所述的动态压力传感器在线标定连接装置，其特征是三通管接口连接的信号源是现场压力信号源。
专利摘要本实用新型涉及动态压力传感器测量技术。一种动态压力传感器在线标定连接装置，其特征是包括连接管路和测量容腔，连接管路由三通管、软管、刚性连接管组成，三通管接口分别连接现场信号源和二根软管，软管依次连接刚性连接管和测量容腔，测量容腔由两个圆柱筒体组合而成，第一个圆柱筒体顶盖中部开有连接孔，顶盖内表面中部开有圆形凹槽，第二个圆柱筒体为凸肩形，凸肩形中部开有通孔，通孔由两个内径不同的孔道组成，两个圆柱筒体相配合，标准传感器和待标定传感器分置测量容腔的通孔内。本实用新型克服了现有技术的不足，具有体积小，适用范围广，对环境要求低等特点，可在线实时使用。
文档编号G01L27/00GK2826387SQ20052004173
公开日2006年10月11日 申请日期2005年5月20日 优先权日2005年5月20日
发明者袁鹰, 金永明, 蒋浦宁, 刘应征, 柯峰, 王炜哲 申请人:上海汽轮机有限公司, 上海交通大学