一种全自动活塞式压力计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于仪器仪表领域,涉及一种液体压力计,具体涉及一种全自动活塞式压力计。
【背景技术】
[0002]现有的压力计,由于工艺或设计理念原因,存在如下缺点:
[0003]1、虽然砝码的添加有手动和自动之分,但得到的压力受到机械结构的限制,输出为固定点压力,如果细分压力点需要改动设备;
[0004]2、每年仪器准确性校准时,需要拆装活塞系统,由于涉及机械结构拆装,需要专业人员指导,故相对繁琐,稍有疏忽,可能直接造成设备损坏,即维护的难度和风险大;
[0005]3、高压时,手动、自动活塞均需要配置数量较多、砝码直径较大的压力砝码,且超高压活塞需要较大体积空间,既占体积又浪费资源;
[0006]4、在检测高压产品,如压力开关检定时,需要先进行手动或机械手自动调整数量较多的砝码,再进行压力发生和对压力发生进行判断,操作流程时间较长,效率大大降低;
[0007]5、由于活塞式压力计采用砝码放置于活塞上的结构,故在高压旋转时,活塞会因摆动发生弯曲变形,所以很难保证活塞同心且垂直地面,使得活塞重力作用不稳定,造成压力输出的波动,大大降低压力输出的准确性;
[0008]6、传统活塞设备无电子电路,对操作者熟练度有一定要求,缺乏现代电子技术人机互动带来的方便性。
【发明内容】
[0009]针对上述问题,本发明提供一种可替代传统装卸砝码的活塞式压力计,压力输出稳定,检测校准质量高,能实现数字化控制,确保被检仪表的计量性能。
[0010]本发明的目的通过下述技术方案来实现,一种全自动活塞式压力计,包括:底板;增压缸装置,置于底板上,该增压缸装置具有导向销及行程开关;电机,驱动该增压缸装置;测量活塞装置,置于底板上;数控式力发生装置,置于测量活塞装置上,具有游码;智能控制系统,连接并控制增压缸装置、电机、测量活塞装置、数控式力发生装置。
[0011]进一步地,该电机连接增压缸装置,一减速箱,连接并驱动该增压缸装置。
[0012]进一步地,一电子传感器装置,与测量活塞装置呈180°方向设置。
[0013]进一步地,数控式力发生装置包括立柱,设于底板上,横悬臂与立柱呈90°连接并置于立柱上端,横悬臂一侧设置有伺服电机、丝杠、质量块,另一侧设置有平衡块,立柱下端设置平衡器。
[0014]本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果:由于不使用砝码压在活塞上,改用游码,避免了活塞因摆动发生压力变形,压力输出稳定,检测校准质量高,能实现数字化控制,确保被检仪表的计量性能。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的工作原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的【具体实施方式】不限于此。
[0017]如图1所示,为本发明一种全自动活塞式压力计I的第一实施例,包括压力自动控制器和数控式力发生装置两个独立部分。
[0018]所述压力自动控制器由压力油泵、智能控制电路单元、电机1、电机2、减速箱、增压器、行程开关、测量活塞系统机构、活塞旋转机构、压力传感器、位置传感器1、位置传感器
2、称重传感器1、称重传感器2、压力输出接口 1、压力输出接口 2、压力控制管路组件、截止阀、卸荷阀和外壳、底盘组成。
[0019]所述电机2与呈方形减速箱连接,再通过连接法兰与一圆筒状的增压缸连接。增压缸行程设有导向销,行程开关置于导向销两端。增压缸端部设有输出接口,通过压力控制管路组件连接压力传感器、输出压力接口 1、压力输出接口 2、测量活塞系统机构、压力油栗O
[0020]所述测量活塞系统机构由活塞缸、活塞杆、活塞底座、旋转盘、转动拨销、电机I组成。活塞缸杆置于活塞底座内,活塞底座为圆形筒状结构,底部设有矩形板状结构托盘,并有3个立柱与底板连接。活塞缸通过螺母紧固。活塞杆端镶接入旋转盘,旋转盘设有转动拨销。电机I设置于旋转盘下,通过转动拨销与旋转盘间接联动。
[0021]所述位置传感器1、2置于托盘两侧,呈180°摆放,并固定于托盘上。
[0022]所述称重传感器1、2置于托盘下方。呈180°摆放,并固定于托盘下。
[0023]所述数控式力发生装置由立柱、横悬臂、高精度伺服电机、高精度滚珠丝杠、质量块、平衡配重块、校零器、位置传感器3、行程开关组成。由于需要高精度定位故高精度滚珠丝杠选择台湾TBIC2-C3高等级丝杠重复定位误差在±0.003mm,滚珠丝杠采用两端支承的方法,电机端采用一套角形接触轴承支撑,而背端一般采用单个径向轴承支撑。丝杠采用两端支撑的方法,可以使操作速度达到更高,并可降低振动。高精度伺服电机采用日本松下220V数字式驱动器及伺服电机,控制精度达到±0.001mm。横轴运动定位采用台湾滑动直线导轨,重复定位在±0.003_。综合累计误差小于0.005_,从而为机械控制其准确运动提供了保证。
[0024]立柱为一横截面方型管状结构,底部通过法兰与机箱连接。所述横悬臂与立柱呈90°连接并置于立柱上端,立柱下端设有平衡器。横悬臂由长度500mm的两到三根丝杠连接构件组成。游码主要由一到三根标准质量块及一根微调质量块构成。本实施例中,标准质量块重量采用2510g、1255g重量,微调质量块一般采用510g或255g重量。横悬臂一侧设置有高精度伺服电机、滚珠丝杠、质量块、行程开关及顶杆,并通过连接法兰和螺钉将其依次连接。横悬臂另一侧设有平衡配重块。横悬臂下端设有校零器、位置传感器3。
[0025]操作步骤:第一次安装调试设备完毕后,调整底脚螺丝使用标准水平仪,校准设备上端基准面,使设备处于正确的水平安装位置。用压力输出接口 1、2,连接被检仪表。按下数控式力发生装置上面板的平衡按键,数字控制系统发出指令,控制伺服电机后退回至初始点。并触发行程开关寻找回零参考点。使横臂平衡,使设备进行复位。然后用户输入指定压力xxMpa,并按下启动按键。智能控制系统发出程序指令,控制伺服电机运动到对应力矩位置。智能控制系统通过称重传感器得到目标重量,并换算成指定目标压力。开始操作压力自动控制器自动管路、充液、预压、调压、稳压、输出压力。压力传感器作用是控制预压及提供提前减速位置点信号。压力自动控制器控制电机进行增压、调压。位移传感器提供活塞悬浮状态电子信号变化。测量活塞系统通过悬浮、旋转输出指定压力值。
[0026]智能控制电路单元控制全程信号采集、判断、指令系统调整状态。最终控制电机微调后进入悬浮状态,并输出准确压力。同时可利用数字控制系统输入并保存多个参数点,实现间歇性多点连续校验,大大方便了用户操作。
[0027]区别于现有技术,本发明具有如下优势:
[0028]1、由于使用游码,无固定砝码,可以在不改动设备的情况下,通过面板程序软件直接设置任意允许检测的细分压力点。比如20.2MPa、20.5MPa。这个优点对于压力仪器仪表的实验性研宄及工厂产品测试尤为重要。
[0029]2、每年设备准确性校准时,可以不需要拆装活塞系统,直接通过进行面板程序软件调整对应游码误差系数,完成校准,极大的简化了仪器校准工作。
[0030]3、本设备仅需一块到三块标准质量的游码,不需配置传统固定砝码,改变游码质量、活塞面积、力矩比就可调整为其他量程的压力计产品。这个优点为制造高压乃至超高压活塞提供了一个全新的思路。
[0031]4、本设备由于采用游码和独立的自动调压装置,使工作效率得到很大的提高。
[0032]5、本设备由于采用了游码,故能使用对中的施力方式,使得活塞不受不对称力作用,具有运转平稳,输出准确度高的特点。
[0033]6、利用数控特征,存在累积误差仅等于一次重复定位误差,其误差远小于传统多个固定砝码的多个允许误差之和。正是这样,使其精度远高于传统活塞。
[0034]7、本设备采用人机互动操作界面、压力自动控制系统,极大的减轻了操作者的工作强度。
[0035]上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种全自动活塞式压力计,其特征在于,包括:底板;增压缸装置,置于底板上,该增压缸装置具有导向销及行程开关;电机,驱动该增压缸装置;测量活塞装置,置于底板上;数控式力发生装置,置于测量活塞装置上,具有游码;智能控制系统,连接并控制增压缸装置、电机、测量活塞装置、数控式力发生装置。
2.根据权利要求1所述的一种全自动活塞式压力计,其特征在于:该电机连接增压缸装置,一减速箱,连接并驱动该增压缸装置。
3.根据权利要求1所述的一种全自动活塞式压力计,其特征在于:一电子传感器装置,与测量活塞装置呈180°方向设置。
4.根据权利要求1所述的一种全自动活塞式压力计,其特征在于:数控式力发生装置包括立柱,设于底板上,横悬臂与立柱呈90°连接并置于立柱上端,横悬臂一侧设置有伺服电机、丝杠、质量块,另一侧设置有平衡块,立柱下端设置平衡器。
【专利摘要】本发明公开了一种全自动活塞式压力计,包括:底板;增压缸装置,置于底板上,该增压缸装置具有导向销及行程开关;电机,驱动该增压缸装置;测量活塞装置,置于底板上;数控式力发生装置,置于测量活塞装置上,具有游码;智能控制系统,连接并控制增压缸装置、电机、测量活塞装置、数控式力发生装置。由于不使用砝码压在活塞上,改用游码,避免了活塞因摆动发生压力变形,压力输出稳定,检测校准质量高,能实现数字化控制,确保被检仪表的计量性能。
【IPC分类】G01L7-16, G01L27-00
【公开号】CN104764555
【申请号】CN201510093058
【发明人】杨成
【申请人】西安西德仪器仪表有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月3日