全文摘要
本实用新型公开了一种压力传感器自动标定系统硬件结构，属于传感器标定技术领域。其包括泵站、上位机、反力架、千斤顶、基准力传感器、基准力传感器变送器、被测力传感器和被测力传感器变送器，千斤顶竖直设于反力架的底座上并与泵站连接，被测力传感器和基准力传感器分别设于千斤顶的顶部以及反力架的顶板下方，被测力传感器与基准力传感器彼此相对，并在千斤顶的带动下压合或分开，泵站与上位机连接并受上位机的控制，基准力传感器变送器和被测力传感器变送器均与上位机连接并向上位机传送数据。本实用新型结构简单，易于实现，能够极大地简化压力传感器的标定过程，提高标定效率，是对现有技术的一种有益改进。
主设计要求
1.一种压力传感器自动标定系统硬件结构，其特征在于：包括泵站、上位机、反力架、千斤顶、基准力传感器、基准力传感器变送器、被测力传感器和被测力传感器变送器，所述千斤顶竖直设于所述反力架的底座上并与所述泵站连接，所述基准力传感器与基准力传感器变送器连接，所述被测力传感器与被测力传感器变送器连接，所述被测力传感器和基准力传感器分别设于所述千斤顶的顶部以及所述反力架的顶板下方，被测力传感器与基准力传感器彼此相对，并在千斤顶的带动下压合或分开，所述泵站与所述上位机连接并受上位机的控制，所述基准力传感器变送器和被测力传感器变送器均与所述上位机连接并向上位机传送数据。
设计方案
1.一种压力传感器自动标定系统硬件结构，其特征在于：包括泵站、上位机、反力架、千斤顶、基准力传感器、基准力传感器变送器、被测力传感器和被测力传感器变送器，所述千斤顶竖直设于所述反力架的底座上并与所述泵站连接，所述基准力传感器与基准力传感器变送器连接，所述被测力传感器与被测力传感器变送器连接，所述被测力传感器和基准力传感器分别设于所述千斤顶的顶部以及所述反力架的顶板下方，被测力传感器与基准力传感器彼此相对，并在千斤顶的带动下压合或分开，所述泵站与所述上位机连接并受上位机的控制，所述基准力传感器变送器和被测力传感器变送器均与所述上位机连接并向上位机传送数据。
2.根据权利要求1所述的压力传感器自动标定系统硬件结构，其特征在于：所述基准力传感器变送器和被测力传感器变送器通过其上的RS485接口与所述上位机连接。
3.根据权利要求1所述的压力传感器自动标定系统硬件结构，其特征在于：所述泵站通过RS232接口与所述上位机连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种压力传感器自动标定系统硬件结构，属于传感器标定技术领域。
背景技术
压力传感器广泛应用于桥梁预应力张拉压浆中。其原理是，在外部压力的作用下，压力传感器内部的应变片电阻阻值发生改变从而产生相应的电信号，该电信号再经过高精度AD芯片和单片机信号处理，转变为数字信号对外输出。在一定范围内，外部受力和应变片阻值变化呈线性关系，进而与AD芯片输出的数字信号呈线性关系。但是，由于压力传感器的一致性达不到0.5％的要求，因此需要将外部受力大小与AD芯片检测结果的对应关系进行逐一标定。
目前，压力传感器的标定过程大都需要手动进行预压，手动输入标定力，再进行自动标定，标定完成后手动进行校准，再进行自动验证。此方法需要人员全程配合，比较麻烦。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种压力传感器自动标定系统硬件结构，其可用于实现压力传感器的全自动标定。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种压力传感器自动标定系统硬件结构，其包括泵站、上位机、反力架、千斤顶、基准力传感器、基准力传感器变送器、被测力传感器和被测力传感器变送器，所述千斤顶竖直设于所述反力架的底座上并与所述泵站连接，所述基准力传感器与基准力传感器变送器连接，所述被测力传感器与被测力传感器变送器连接，所述被测力传感器和基准力传感器分别设于所述千斤顶的顶部以及所述反力架的顶板下方，被测力传感器与基准力传感器彼此相对，并在千斤顶的带动下压合或分开，所述泵站与所述上位机连接并受上位机的控制，所述基准力传感器变送器和被测力传感器变送器均与所述上位机连接并向上位机传送数据。
具体的，所述基准力传感器变送器和被测力传感器变送器通过其上的RS485接口与所述上位机连接。
具体的，所述泵站通过RS232接口与所述上位机连接。
从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：
1、本实用新型结构简单，利用现有技术中泵站和传感器变送器的已有接口即可实现，因此易于实施。
2、本实用新型通过上位机，在泵站与力传感器之间构成了一个完整闭环，通过编制适当的程序，能够实现上位机对标定过程的自动控制，从而极大地节省人工，提高标定效率。
附图说明
为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。
图1为本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种压力传感器自动标定系统硬件结构，其包括泵站4、上位机6、反力架2、千斤顶5、基准力传感器3、基准力传感器变送器31、被测力传感器1和被测力传感器变送器11，所述千斤顶5竖立设于所述反力架2的底座上并与所述泵站4连接，所述被测力传感器1设于所述千斤顶5的顶部并由千斤顶5带动升降，所述基准力传感器3设于所述反力架2的顶板下方并与所述被测力传感器1相对，所述基准力传感器3与基准力传感器变送器31连接，所述被测力传感器1与被测力传感器变送器11连接，所述泵站4与所述上位机6连接并受上位机6的控制，所述基准力传感器变送器31和被测力传感器变送器11均与所述上位机6连接并向上位机6传送数据。
此外，基准力传感器3和被测力传感器1也可对调，即，被测力传感器1设于反力架2的顶板下方，基准力传感器3设于千斤顶5的顶部并由千斤顶5带动升降。
具体的，所述基准力传感器变送器和被测力传感器变送器通过其上的RS485接口与所述上位机连接，所述泵站通过RS232接口与所述上位机连接。
上位机中可设置程序，用于控制以下四个阶段：
1、预压阶段：
(101)系统将基准力传感器清零；
(102)控制被测力传感器快速上升；
(103)接近目标力时上升速度变慢，例如，达到目标力的80％时将泵站的驱动力减半；
(104)缓慢达到目标力，达到后，停止驱动，持荷30秒；
(105)锚固泄压，快速下降到原始位置。
2、标定阶段：
(201)系统将基准力传感器清零；
(202)以当前状态作为校准第一点，记录当前被测力传感器的内码值；
(203)快速上升被测力传感器，接近目标力时改为缓慢上升；
(204)基准力传感器达到目标力时停止上升，持荷10秒钟；以该状态作为校准第二点，记录当前被测力传感器的内码值和基准力传感器的力值；
(205)锚固泄压，快速下降到原始位置；
(206)重复(201)～(205)5次，每次的目标力各不相同，得到五组校准值；通常，5次标定的目标力可以选取构成等差数列的五个值；
(207)将五组内码值和五组基准力传感器力值下载到被测力传感器。
3、验证阶段：
(301)清除基准力传感器零点和被测力传感器零点；
(302)快速上升被测力传感器，接近目标力时改为缓慢上升；
(303)基准力传感器达到目标力时停止上升，持荷10秒钟；
(304)记录当前被测力传感器的力值和基准力传感器的力值，计算误差百分比；
(305)锚固泄压，快速下降到原始位置；
(306)重复(301)～(305)10次，每次的目标力各不相同，通常，验证阶段的目标力可以选取构成等差数列的十个值，且这十个值的首尾两值与标定阶段目标力数列的首尾两值分别相等；验证过程中，若有任何一个力值的误差超过0.5％，则弹框询问继续还是终止。
4、保存阶段：
(401)将校准数据按照校准数据的格式保存到指定的路径；
(402)将验证数据按照excel格式保存到指定的路径。
上述四个阶段可全自动完成，无需人工干预，每个阶段开始时可以设置相应的语音提示。
总之，本实用新型结构简单，易于实现，配合相应的控制程序，能够极大地简化压力传感器的标定过程，提高标定效率，是对现有技术的一种有益改进。
需要指出的是，以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例，没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的限定；凡是与以上案例属于相同构思的实现方案，或是上述若干方案的组合方案，均在本专利的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920114782.X
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:13(河北)
授权编号:CN209326873U
授权时间:20190830
主分类号:G01L 25/00
专利分类号:G01L25/00
范畴分类:31J;31P;
申请人:河北高达预应力科技有限公司
第一申请人:河北高达预应力科技有限公司
申请人地址:050222 河北省石家庄市鹿泉区石铜路580号河北（福建）中小企业科技园12号楼一层
发明人:张卫民
第一发明人:张卫民
当前权利人:河北高达预应力科技有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计