大气压力计检定装置的研制
一种便携式大气压强测量装置的设计与实现_党学立
通信功能： 能通过 ＲS232 通信接口，将所处位 置的压力发送出去，与外界进行信息交换。
数据显示功能： 实时显示出当前的大气压强数 据。 1． 2 系统的硬件设计框架
整个系统的硬件采用模块化的设计方法。系统 共划分 6 个模块： 传感器电路模块； 信号调理电路模 块； 供电电路模块； LCD 显示电路模块； 通信电路模 块； MCU 主控模块。每个模块独立设计，分别调试， 方便查找问题。其中，信号调理电路模块是将模拟 信号放大，滤波，及整形处理。整个系统的硬件结构 如图 1 所示：
2． 2 软件的抗干扰技术 本设计在抗干扰方面做了一些处理，目的是为
了增加系统的可靠性，及稳定性。例如，增加了看门 狗程序，冗余程序，延时程序，经调试，系统程序跑飞 得到改善。 3 关键技术
信号调理电路： 采用多级滤波处理，逐级处理； 放大器采用 OPA820，具有 800MHZ 的带宽； 输入噪 声电压很低，单位增益稳定； 供电方便，采用单电源 供电； 采用方便的接口变换形式，改变数字量输入输 出的电平和信号形式，改变模拟量输入输出的电压 范围等； 设置隔离电路，保护电路； 考虑扩展性，方便 今后测量及扩展的需要。
随着生活水平的提高和消费观念的转变，人们 对自身健康日益关注，而气压与人体健康关系非常 密切。目前最常用的水银气压计虽然测量精度比较 高，但是其体积庞大，不便于随身携带； 机械振筒式 空盒气压计虽然体积比较小，但是其结构复杂，测量 精度较低，不便于自动测量且价格较高［1 － 4］。为适 应人们生活和工作的需要，大气气压测量装置正向 小型化、智能化、标准化、集成化的方向发展，在性能 上追求高精确度、高稳定性、低功耗等［5 － 6］。针对目 前市场上的相关产品性能不完善，且价格较高等问 题，本研究 对 产 品 性 能 做 了 改 进，旨 在 实 现 结 构 简 单、测量准确、可靠性高的大气压强测量装置。 1 系统及工作原理 1． 1 系统功能
大气压力二等标准装置不确定度测试和评定
２ １ Ａ 类 标 准 不 确 定 度 的测 试 和 计 算 ．
气压 标 准 值 由 ７ １ ０ ０型 石 英 巴 登 管 压力 控 制 仪 提 供 。 测 试 时 ， 将 标 准 器 （ ４ — ６ 应 ７ ０１Ｂ 型或 Ｘ ０ ＥＹ ４型 ） ７ １ 与 ０ ０型 石 英 巴登 管 压 力 控 制 仪 并 联 于 压 力 系 统 中 ， 精 调 气 源 调 整 用 压力 。使 石 英 巴 登 管 压 力 控 制 仪 处 于 测 量状 态 ， 预 热 和 抽 气 调 零 。 先
由 ７ ０ １ Ｂ 型 组 成 的 系 统 ， １ １ ． ５ ８ ０ ６ ０ ｈ ａ三 个 测 试 点 ； Ｘ Ｙ０ ４ —６ 取 ０ ３ ２ ， ０ ，０ Ｐ 由 Ｅ ４型 组 成 的系 统 ， １ １ ．５，０ ，０ Ｐ 取 ０ ３ ２ ５ ０ １０ ｈ ａ三 个 测试 点 。
维普资讯
趋 势 的一 对 读 数 。
首 先 计 算 每 次 读 数 石 英 巴登 管 压 力 控 制 仪 与 被 测 标 准 器 （ ４ ．６ 型 或 Ｘ Ｙ０ 型 ） ７ ０１Ｂ Ｅ ４ 之 间 的差 值 。用 下 式 计 算 Ａ 类 标 准 不 确 定 度 分 量 “ ： Ａ
Ｕ Ａ 式 中 ： 为 各 测 试 点 的差 值 ； 为 所 有 测 试 点 差 值 的平 均 值 。 三 ２ ２ Ｂ类 标 准 不 确 定 的 评 定 ．
２ ２ １ 标 准 器 的误 差 ．．
（） １
根 据 技 术 指 标 的 要 求 ，４ ．６ ７ ０ １ １ 的 最 大 允 许 误 差 为 ±０． Ｐ ， 为 正 态 分 布 ， ３型 １ｈ ａ 设 取
ｋ＝２， 准 不 确 定 度 “ 为 ０．５ Ｐ 。ＸＥ ４型 的最 大 允 许 误 差 为 ±０ ２ ｈ ａ 用 同 样 标 Ｂ ０ ０ｈ ａ Ｙ０ ． Ｐ ，
大气压力计检定装置的研制
大气压力计检定装置的研制作者：董新宇蒋君杰杜寅飞来源：《科技创新与应用》2017年第02期摘要：随着科技发展，大气压力的监测工作在气象、军事、科研等行业具有重要位置。
所以需要对大气压检测装置进行检定，以保证其测量数值准确可靠。
文章设计了一套能够对各类大气压检测装置进行溯源的检定装置。
关键词：大气压；计量检定；研究前言大气压强，简称大气压或气压，是指大气对浸在它里面的物体产生的压强。
1643年，意大利科学家托里拆利将一根一米长的玻璃细管注满水银倒置在盛有水银的水槽中，发现水银柱下降到760毫米后就不再下降，于是推测出大气的压强相当于这760毫米水银柱产生的压强，这是人类首次对大气压有了直观的认识。
随着社会的不断发展，人们对事物的理解不断更新，发现大气压在石油化工、医疗卫生、航天航空等重要领域起着关键的作用。
于是生产用来监测大气压的仪器逐渐兴起，主要为空盒气压表和数字大气压力计，此类仪器能够广泛适用于气象、科研、军事、体育等领域测量或标定大气压。
本装置的研究是用于对此类大气压力计计量检定工作的需要[1]，有效提高气象部门气压计计量检定工作的质量和效率而进行的研制，将检定工作数字化、自动化，提高检定工作的准确性和可靠性。
1 系统组成该大气压力计检定装置主要由工控机、压力自动控制器、气压标准器和气泵等部件组成，并与检定工作箱配套使用，可对不同类型的空盒气压表和数字压力计进行计量检定。
压力自动控制器[2]：在检定过程中根据检定程序设置对压力变化率和检定压力点进行精确调整、控制。
另外，操作人员根据实际工作需要，还可手动对压力自动控制器的控制压力点和压力变化率进行设置。
工控机：操作人员在根据程序设置进行检定时，对压力计自动控制器进行自动控制，同时对受检氧气仪表的检定数据进行采集、记录和处理，并根据检定需要为用户提供最终的检定结果。
气泵：分为正压源和负压源两部分。
由于大气压力计测量范围一般为（300～1200）hPa，实际大气压力值一般为1000hPa左右，当检定点低于实际大气压力值时负压源进行工作，当检定点高于实际大气压力值时正压源进行工作[3]。
一种压力校验装置系统专利设计方法
一种压力校验装置系统专利设计方法
一种压力校验装置系统的专利设计方法可以按照以下步骤进行：
1. 确定设计目标：首先，明确压力校验装置系统的主要功能和设计目标。
这可能包括精确测量压力、提供稳定的压力源、易于操作和校准等。
2. 收集相关专利文献：对已经存在的相关专利进行检索和分析，了解现有技术的优缺点，以便在新的设计中避免这些问题。
3. 设计装置结构：基于设计目标和现有技术的分析，开始设计压力校验装置的结构。
这可能包括压力传感器、校准器、数据采集和处理单元等关键部件的设计。
4. 绘制图纸：详细绘制装置的各个部件和整体结构，包括详细的尺寸、材料、连接方式等。
图纸应该清晰地展示装置的组装和操作方式。
5. 撰写专利申请书：根据设计目标和图纸，撰写专利申请书。
申请书应该包括技术领域、技术问题、技术方案、实施方式和效果等部分，并附上必要的图纸。
6. 提交专利申请：将申请书提交给相关专利局，并按照要求支付申请费用。
7. 审查与修改：在收到专利局的审查意见后，根据需要进行修改和补充，以提高专利申请的成功率。
8. 获得专利授权：如果专利申请被批准，将获得专利授权，成为该项技术的合法所有者。
以上是一种通用的专利设计方法，具体实施时可能需要根据实际情况进行调整。
在整个过程中，建议寻求专业律师或专利代理人的帮助，以确保专利申请的准确性和有效性。
一种大气压力计校准用密封装置[实用新型专利]
![一种大气压力计校准用密封装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e6dffb82011ca300a7c390dd.png)
专利名称：一种大气压力计校准用密封装置专利类型：实用新型专利
发明人：徐军,朱波,陈伟
申请号：CN201320613169.5
申请日：20130930
公开号：CN203490029U
公开日：
20140319
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种大气压力计校准用密封装置，它包括腔体（1），其特征在于：腔体（1）的柱沿（6）上紧固密封有可视盖板（2），腔体（1）外壁上有连接头（4）；解决了现有大气压力计校准用密封装置一般与大气压力计校准装置所配套，价格昂贵，且必须与校准装置配套使用，不能与其它现有设备进行组配进行大气压力计的校准，导致的大多计量部门都不具备对大气压力计进行校准的能力，造成大气压力计校准难以普及等问题。
申请人：贵州航天计量测试技术研究所
地址：550009 贵州省贵阳市小河区红河路7号
国籍：CN
代理机构：贵阳中新专利商标事务所
代理人：吴无惧
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气控压力表检定装置的制作
表1μm 序 号周节累积误差ΔF P周节偏差Δf pt1234512345测量结果本测量方法14131919221018712111291215515万能测齿仪15162013171915118181071363 试验验证将五件不同的齿轮用本方法测量后,再送外单位用万能测齿仪检测,其结果如表1。
上述测量结果表明,两种方法测量结果之差均未超过7级精度齿轮允许误差的三分之一,故本测量方法可用于直径不大于120mm的7级精度以下齿轮周节偏差Δf pt和周节累积误差ΔF p的检测。
气控压力表检定装置的制作周爱民(内蒙古呼和浩特市1052信箱6分箱,呼和浩特010076) 摘 要 本文介绍了自制气控压力表检定装置的原理与结构及装置的制作过程,从而解决了检定压力表示值用气体作介质的检定问题。
关键词 气控压力表检定装置;压力表;示值检定1 前言检定压力表的示值,按照JJ G49—1999《弹簧管式精密表和真空表》国家检定规程的要求:“测量上限值不大于0125MPa的精度表,工作介质为清洁的空气或无毒、无害和化学性能稳定的气体,测量上限值不大于215MPa实际是用于测量气体压力的精密表,检定时也用气体作工作介质”。
我们发现,在实际使用中,如果精密表是用来测量气体压力,而检定时却用液体作工作介质,由于两者介质之间密度差异较大,将会带来附加的误差。
实验证明,上限值为116MPa,014级的精密表,用空气与变压器油作介质进行示值检定时,空气检定的示值普遍要比变压器油检定的示值大,其最大差值有时接近于仪表的允差。
而且压力表的量程越小,两种介质的示值差对于满刻度的百分数就越大,量程越大,这个百分数值就越小。
对此,我们用油压式活塞式压力计校验器进行改动,制作测量气体压力在4MPa的气控压力表检定装置,经使用多年,效果很好,现介绍如下。
2 原理与结构图1为气控压力表检定装置原理结构示意图,本装置由标准活塞式压力计和气控压力发生器两部分组成:其原理是系统中的压力,由气源b1通过减压器S1b2供给,当这个压力作用在活塞端面上所产生的力与作用在活塞上专用砝码所产生的力相等时,便可获得被测压力。
压力表自动检定装置的研制
1999年4月宇航计测技术第19卷 第2期压力表自动检定装置的研制宋剑波3 赵海鹰 文 摘 实现压力表检定的自动化是当前压力计量检测技术发展的大趋势。
介绍了新研制的H J-52型压力表自动检定装置的主要技术指标、工作原理和技术特点。
主题词 压力表 自动检定 程序控制1 引 言 压力仪表应用很广,检定工作量非常大,然而与其他仪表(如电工仪表、无线电仪表)相比,其检定手段要落后得多。
特别是对于精密压力表而言,在用二等活塞式压力计进行检定时,操作相当繁琐:其一要手工取放砝码;其二要手动造压;其三要手工记录和处理数据。
这种劳动强度大、工作效率低的检定手段迫切需要进行革新,以实现压力表的自动检定自动造压、自动记录和自动处理数据。
随着传感器的发展和单片机智能控制技术的日渐成熟,实现压力表检定的自动化已成为可能,但目前尚无压力表自动检定设备问世。
因此,作为一次探索,我们先研制出了可检定上限在0.6MPa以下的H J—52型压力表自动检定装置。
2 主要技术指标 压力输出范围:(0～0.6)MPa 允许误差极限:±0.1%F・S 电 源:AC220×(1±10%)V 使用温度范围:(10～30)℃ 环境湿度要求:80%以下收稿:19982052043中国人民解放军38610部队海军计量测试中心,男,27岁,125000图1 总体设计框图3 总体设计 压力表自动检定装置总体设计如图1所示。
该检定装置的不确定度设计指标为0.1%F ・S ,由造压部分、压力信号反馈部分、控制部分、设定显示及数据处理部分、保护电路和供电电源等几部分组成。
3.1 设定显示及数据处理部分 这部分要完成三个功能:一是设定并显示被检表参数(测量上限、准确度级别、1Π10分格值和被检点数),并自动运算和存储基本允差以及示值变动量允许值;二是设定并显示所需压力值,该值以模拟电压的形式送给控制部分,作为控制部分的给定值,同时将被检表示值与设定值进行图2 设定显示及数据处理部分图3 传感器部分比较,根据压力表检定规程的规定进行数据处理并将处理结果输入打印部分;三是在示值超差或误操作时进行报警提示。
大气压力计检定装置的研制
上部分为气密箱体 ，主要用于对空盒气压表等需要在密封容器 ｆ ｛ ｌ 进行测 试的气压仪器的 趋检定。在气密想 内部安装有仪表振动装 置， 操作 人 员可通过按 钮对 其进行 控制 ， 满足规 程 巾对被检 仪器轻 敲后 读 数 的要求 。气密 想底部 还装 高精度 温度传 感器 ， 以备检 定工作 需要 。
ｌ系统 组成
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该大气 压 力计 榆定装 氍 主要 由＿ 『 控机 、 压 力 自动控制 器 、 气』 标 准 图 ２ 工作气路 连接 原理框 图 器和气 泵等部件 组 成 ， 并与检 定＿ Ｉ 二 作箱配 套使 用 ， 可埘 不同类 型的 空盒 气压表 和数 字压 力计 进行 计 世 检定 。 压 力自动控 制 ： 在 榆定过程 『 ｌ １ 根 系统气路 连接 完毕 ， 依 次开肩 总 电源 、 正 压源 和 负压源 开关 ， 开 扁 据枪 定程 序设置 对 压力变 化率和 检定压 力点进 行精 确调整 、控制 。另 工控机 。根据实际检定工作需要， 将气路换向阀旋转至相应指示位置。 所示。 外， 操 作人 员根据 实际 作需 要 ， 还可 手动对 压 力 向动控 制器 的控制 压 具体操作流程如图 ３ ， 鼍 和压 力变化率进行 设 置。Ｔ控机 ： 操作 人员 在根据程序 设置进 行榆 定时 ， 对 力计 ｆ １ 动控制 器进行 自动控 制 ， 同时对 受检 氧气仪 表的检 定 ’ 数据 进行 采集 、 记录和 处理 ， 并根 据检 定需 要为刚 厂 １ 提供最 终 的榆定结 厂 １ － 果 ，气泵 ： 分为正压 源和 负压 源两部 分 、南于大 气压 力计测 量范 一般 【 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ＿ ＿ 为（ ３ ０ ０ ～ １ ２ ０ ０ ） １ １ Ｐ ａ ， 实际 大气 压力 值 一般 为 ｌ Ｏ ０ ０ ｈ Ｐ ａ 左右 ， 当枪定 点 低 ’ 于实 际大 气压 力值时 负 源进 行工 作 ， 检定点 高 于实际大 气压 力值 ｆ 连接受捡披器 ｌ 时 正压源进 行１ 作 。 检定 丁作箱 采Ｊ ｆ 】 侧匝 旋转开 门结构 设 汁， 并在 气密 箱 体的正 面和上 面设 汁为便 于观测 的玻璃 视窗 ，可单 次对 ６只空盒 气 表或 ４ 各 气压传 感器进 行计量 检定 ．具有 操作 简单 ，密封性 好 的优 １ 开启 各 部 件电 源 开 关 Ｉ １ ． 一— — — — ｊ 点， 如网 １ 所爪 ， 检 定工作 箱分为 上下两部分 组成 。
一种大气压力、压强实验器[实用新型专利]
专利名称：一种大气压力、压强实验器专利类型：实用新型专利
发明人：耿永喜
申请号：CN00250280.1
申请日：20000918
公开号：CN2457683Y
公开日：
20011031
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型为一种大气压力、压强实验器,是小学自然、中学物理教学实验仪器,由圆盖板、圆环垫、托水杯、柱形筒组成。
当两个圆盖板之间垫放圆环垫充水密封,或盖板、圆环垫封闭充满水的托水杯后,就会在大气压力、压强作用下,牢牢结合为一体,用以完成对拉、悬重等大气压力、压强的存在及测定等实验。
解决了过去用马德堡半球、水银实验,只能教师演示,学生不易理解及亲自动手的实验难题。
申请人：耿永喜
地址：062552 河北省任丘市华北石油中等职业学校
国籍：CN
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大气压力计检定装置的研制
随着科技发展，大气压力的监测工作在气象、军事、科研等行业具有重要位置。
所以需要对大气压检测装置进行检定，以保证其测量数值准确可靠。
文章设计了一套能够对各类大气压检测装置进行溯源的检定装置。
标签：大气压；计量检定；研究
前言
大气压强，简称大气压或气压，是指大气对浸在它里面的物体产生的压强。
1643年，意大利科学家托里拆利将一根一米长的玻璃细管注满水银倒置在盛有水银的水槽中，发现水银柱下降到760毫米后就不再下降，于是推测出大气的压强相当于这760毫米水银柱产生的压强，这是人类首次对大气压有了直观的认识。
随着社会的不断发展，人们对事物的理解不断更新，发现大气压在石油化工、医疗卫生、航天航空等重要领域起着关键的作用。
于是生产用来监测大气压的仪器逐渐兴起，主要为空盒气压表和数字大气压力计，此类仪器能够广泛适用于气象、科研、军事、体育等领域测量或标定大气压。
本装置的研究是用于对此类大气压力计计量检定工作的需要[1]，有效提高气象部门气压计计量检定工作的质量和效率而进行的研制，将检定工作数字化、自动化，提高检定工作的准确性和可靠性。
1 系统组成
该大气压力计检定装置主要由工控机、压力自动控制器、气压标准器和气泵等部件组成，并与检定工作箱配套使用，可对不同类型的空盒气压表和数字压力计进行计量检定。
压力自动控制器[2]：在检定过程中根据检定程序设置对压力变化率和检定压力点进行精确调整、控制。
另外，操作人员根据实际工作需要，还可手动对压力自动控制器的控制压力点和压力变化率进行设置。
工控机：操作人员在根据程序设置进行检定时，对压力计自动控制器进行自动控制，同时对受检氧气仪表的检定数据进行采集、记录和处理，并根据检定需要为用户提供最终的检定结果。
气泵：分为正压源和负压源两部分。
由于大气压力计测量范围一般为（300～1200）hPa，实际大气压力值一般为1000hPa左右，当检定点低于实际大气压力值时负压源进行工作，当检定点高于实际大气压力值时正压源进行工作[3]。
检定工作箱采用侧面旋转开门结构设计，并在气密箱体的正面和上面设计为便于观测的玻璃视窗，可单次对6只空盒气压表或4各气压传感器进行计量检定，具有操作简单，密封性好的优点。
如图1所示，检定工作箱分为上下两部分组成。
上部分为气密箱体，主要用于对空盒气压表等需要在密封容器当中进行测试的气压仪器的计量检定。
在气密想内部安装有仪表振动装置，操作人员可通过按钮对其进行控制，满足规程中对被检仪器轻敲后读数的要求。
气密想底部还装高精度温度传感器，以备检定工作需要。
检定工作箱下部分为外置仪器检定接口，
此处接口提供了四处相互独立的标准9线制RS-232通讯接口，用于可进行串行数字通讯的气压仪器的检定。
2 系统连接原理
该检定装置内部气路连接所用的气路管规格均为Φ6×1PU软管，气路接头规格为Φ6快拧接头；外部气路连接所用的气路管规格为Φ3×4真空橡胶管，气路接口为倒刺接头。
气路整体连接框图如图2所示。
3 系统操作方法
系统气路连接完毕，依次开启总电源、正压源和负压源开关，开启工控机。
根据实际检定工作需要，将气路换向阀旋转至相应指示位置。
具体操作流程如图3所示。
4 量值溯源
该装置研制完成后需对比进行量值溯源，方可作为标准器将量值向下传递。
该装置的主要技术指标为：压力测量范围：（300～1200）hPa；压力测量精度：±0.5%FS。
在量值溯源过程中，需利用精度高于该装置精度1/3的标准器作为标准，考核该装置测量此标准器的测量结果是否准确。
实验中取一精度为±0.1%FS 的绝对压力传感器作为标准器，将其与该装置进行连接后启动该装置对其进行测量。
测量结果取1000hPa点测量10次数据进行分析，试验数据见表1。
取10次测量结果平均值为1000.16hPa，扩展标准不确定度：U=0.33hPa，k=2满足该装置的技术指标，可作为标准器进行量值传递工作，计量空盒气压表和数字大气压力计等仪器。
参考文献
[1]蔡绯，李燕华，等.JJG272-2007空盒气压表计量检定规程[S].国家质量监督检验检疫总局，2007.
[2]胡寿松.自动控制原理[M].北京科学出版社，2007.
[3]Invensys triconex，Developer’s Guide TriStation 1131 software，printe
d in th
e United States o
f America，December 2004.。