一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法技术

技术编号：40260952 阅读：18 留言：0更新日期：2024-02-02 22:51

本发明专利技术提供一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，通过在原有的活塞式压力计上新增了位移传感器、控制器、标准压力发生器和电磁阀等硬件，且在活塞系统（标准端）和被检端达到初始平衡状态后，活塞系统下方的位移传感器能监控活塞位移范围是否在允许的工作位移范围h<subgt;0</subgt;~h<subgt;1</subgt;内，在活塞逐渐下降至接近高度h<subgt;0</subgt;时，控制器则通过关闭电磁阀来短暂的隔断标准端和被检端的连接通道，并通过控制标准压力发生器对活塞系统进行适当的压力补偿，直至逼近h<subgt;1</subgt;时停止，以能使得活塞位移范围始终保持在工作位移范围内，达到对被检端的压力计量器具进行长时间恒压试验的目的，从而减少人工操作。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压力计测控，尤其涉及一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法。

技术介绍

1、活塞式压力计是一种基于帕斯卡定律和流体静力平衡原理的压力计量标准器具，因其具备高准确度和优异的长期稳定性被广泛使用，通过在工作状态下的标准活塞和被测压力器具的压力相等来进行被测器具的计量测试，其可以检定和校准压力表、数字压力计、压力变送器等压力计量器具。

2、但根据活塞式压力计的设计原理，活塞杆和活塞筒之间存在微米级的间隙；在工作状态下，工作介质会逐渐从活塞系统的间隙中漏出，活塞必然以一定的速度下降（根据测量范围和准确度等级的不同，500mpa以内活塞式压力计下降速度允许值为0.15mm/min~1.5mm /min），虽然其工作位置存在一定的允许位移范围，但如进行长期的恒压试验时（即标准端和被检端口的两处压力值长期保持相等的压力平衡状态时），需要不断操作调压器调整校验器腔体的体积从而提高活塞系统的位移将其保持在工作位置，从而使整个系统保持压力平衡。因此整个过程需要人工监测并不断使用调压器加压调节活塞系统的高度位置到允许位移范围内，而这样的人工加压导致存在操作不便的问题和活塞系统易于掉出工作位置范围的可能性；同时考虑到调压器有其极限工作范围，因此在恒压试验进行的过程中，也可能在调压器到极限工作位置后，整个校验系统无法保持恒压。

3、基于此，急需设计一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，在进行长期的恒压试验时，减少人工监控时的手动调压工作量并保证活塞始终处于工作位置范围，使得整个系统保持压力平衡。

<p>技术实现思路

1、本专利技术提供一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，用以解决在整个系统长期保持压力平衡状态过程中需要人工反复加压，从而导致存在操作不便和活塞系统易于掉出工作位置范围的可能性的问题。

2、本专利技术公开了一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，在活塞式压力计平衡系统上设有位移传感器、控制器、标准压力发生器和电磁阀，所述控制器分别与位移传感器、标准压力发生器和电磁阀信号连接，所述位移传感器设置在活塞系统的下方，所述标准压力发生器的输出端与液压回路连接，所述电磁阀设置在标准压力发生器的输出端与被检端口之间的液压回路上，在活塞系统处于平衡状态、此时标准和被检端口的压力皆为 p时，所述控制器能执行以下步骤：

3、步骤1：初始化，设置活塞系统的工作位置位移范围为 h0~ h1，控制电磁阀处于打开状态且标准压力发生器关闭控制模式， h0为工作位置的最低点位移， h1为工作位置的最高点位移；

4、步骤2：当所述位移传感器检测到活塞系统的工作位置为 h0+δ h时，控制标准压力发生器启动控制模式并关闭电磁阀，δ h为正常数；

5、步骤3：所述标准压力发生器以略大于 p值的压力 p+δ p进行压力输出控制，以将标准压力发生器内部的工作介质注入液压回路，使得活塞系统上升，δ p为正常数；

6、步骤4：当所述位移传感器检测到活塞系统的工作位置为 h1-δ h时，控制标准压力发生器关闭控制模式并开启电磁阀。

7、优选的，在执行步骤1-4之前，需使得活塞式压力计处于平衡工作位置；首先将被测器具安装于活塞式压力计上的被检端口处，在活塞系统上安装相应压力的砝码，通过预压泵的预压和调压泵的精细调节，使得标准端的活塞浮起至工作位置，并使活塞以（20~40）r/min的速度旋转，此时校验系统的压力为 p且维持一段时间后再执行步骤1-4。

8、优选的，所述δ p为1% p~5%p，所述δ h为1mm~3mm。

9、优选的，步骤1中还包括，设置标准压力发生器处于测量模式，以对液压回路的压力进行测量。

10、优选的，所述位移传感器为激光位移传感器。

11、优选的，通过所述标准压力发生器内部补充的工作介质与活塞系统介质相同，具体为油介质。

12、优选的，步骤4中标准压力发生器关闭控制模式后，标准压力发生器启动测量模式，此时活塞系统、标准压力发生器和被检端口的压力都继续保持在 p。

13、优选的，所述标准压力发生器的控压范围和测量范围可覆盖活塞式压力计的测量范围，且标准压力发生器的控压范围和测量范围上限≥1.01倍活塞式压力计的测量范围上限，所述活塞式压力计和标准压力发生器的准确度等级为0.05级及以上。

14、优选的，若控制器在执行步骤1-4时标准压力发生器测得压力大于预设阈值时，如大于1.1 p时，则立即停止执行步骤1-4并退出程序。

15、本专利技术提供的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法为软硬件改进相结合的控制方法，在进行长期的恒压试验时（如有些被测器具的试验压力持续时间需长达几个小时甚至几十个小时，而测量范围上限60mpa的0.05级活塞式压力计活塞下降速度参考值约1mm/min，参考的工作位置范围约10mm，那么如果不使用本专利技术提及的方法，活塞在达到平衡状态后约10min便下降至工作位置最低点 h0，需使用调压器升高活塞位置，调压器调压需反复进行），该方法减少人工监控时的手动调压工作量并保证活塞始终处于工作位置范围，使得整个系统保持压力平衡。通过在原有的活塞式压力计上新增了位移传感器、控制器、标准压力发生器和电磁阀等硬件，在标准端活塞浮起至工作位置时，标准端和被检端的压力达到平衡（即活塞系统和被检端口处的压力平衡），此时放置砝码的活塞系统（标准端）下方处位移传感器能监控活塞位移范围是否在允许的工作位移范围 h0~ h1内，在活塞逐渐下降至接近高度 h0时，控制器则通过关闭电磁阀来短暂的隔断标准端和被检端，并通过控制标准压力发生器对标准端活塞系统进行适当的压力补偿，直至接近 h1时停止，随后能使得活塞式压力计快速恢复正常工作状态，且使得活塞位移范围始终保持在工作位移范围内，达到对被检端口的被测器具进行长时间恒压试验的目的，从而减少人工操作。

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【技术保护点】

1.一种活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，活塞式压力计的平衡系统上设有位移传感器、控制器、标准压力发生器和电磁阀，所述控制器分别与位移传感器、标准压力发生器和电磁阀信号连接，所述位移传感器设置在活塞系统的下方，所述标准压力发生器的输出端与液压回路连接，所述电磁阀设置在标准压力发生器的输出端与被检端口之间的液压回路上，在活塞系统和被检端口处的压力皆为p时，所述控制器能执行以下步骤：

2.根据权利要求1所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，在执行步骤1-4之前，需使得活塞式压力计处于平衡工作位置；首先将被测器具安装于活塞式压力计上的被检端口处，在活塞系统上安装相应压力的砝码，通过预压泵的预压和调压泵的精细调节，使得活塞系统浮起至工作位置，并使活塞系统以（20~40）r/min的速度旋转，保持整个校验系统的压力为p且维持一段时间后再执行步骤1-4。

3.根据权利要求2所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，所述Δp为1%p~5%p，所述Δh为1mm~3mm。

4.根据权利要求3所述的活塞式压力计平衡工作位置

5.根据权利要求3所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，所述位移传感器为激光位移传感器。

6.根据权利要求3所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，通过所述标准压力发生器内部补充的工作介质具体为油介质，且与油杯里的介质相同。

7.根据权利要求3所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，步骤4中标准压力发生器关闭控制模式后，标准压力发生器立即启动测量模式，此时活塞系统、标准压力发生器和被检端口的压力都继续保持在p。

8.根据权利要求1所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，所述标准压力发生器的控压范围和测量范围能覆盖活塞式压力计的测量范围，且所述标准压力发生器的控压范围和测量范围上限≥1.01倍活塞式压力计的测量范围上限，所述活塞式压力计和标准压力发生器的准确度等级为0.05级及以上。

9.根据权利要求4或7所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，若控制器在执行步骤1-4时标准压力发生器测得压力大于预设阈值时，则立即停止执行步骤1-4并退出程序。

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【技术特征摘要】

3.根据权利要求2所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，所述δp为1%p~5%p，所述δh为1mm~3mm。

4.根据权利要求3所述的活塞式压力计平衡工作位置的控制方法，其特征在于，步骤1中还包括，设置标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾麟，周四清，王思思，陈岳飞，郭询，刘云超，
申请(专利权)人：湖南省计量检测研究院，
类型：发明
国别省市：

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