[发明专利]一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及检定压力扫描系统传感器技术领域，尤其是一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置。

背景技术

压力扫描系统是一种压力扫描式压力采集仪器，在风洞实验中主要用于翼型表面压力分布、洞壁压力的采集。压力扫描系统是由多个压力数据通道组成的。例如目前通用的9816以太网智能压力扫描系统，最多可同时扫描采集上千个压力数据通道。压力数据通道的核心是压力传感器，在压力传感器扫描采集数据过程中，由于各种原因会存在传感器采集误差。这个问题在实时采集中不易被发现，往往会使采集精度降低造成数据误差。某些非常重要的场合又必须绝对保证采集数据的在误差范围之内，这样实时检定压力扫描系统传感器及时发现采集精度降低和质量变差，就显得非常重要。现在，国内外对实时检定或校准压力传感器方面进行了许多研究。如：1、申请号为CN200680052964.4的中国专利“带有电子数据表的压力传感器”主要可用于改进该压力传感器的准确度的校正系数组，适用于提高单个压力传感器的采集准确度，但无法检定压力扫描系统传感器采集精度和质量。2、申请号为CN200810203406.4的中国专利“计量设备自定义误差范围系统的误差自动预警方法”可用自动预警方法实时的对超出误差范围的压力传感器计量结果进行预警，实现对计量设备的计量结果的严格控制，此方法仅适用于单个压力传感器预警无法对压力扫描系统进行实时监测和检定。3、申请号为CN201010202078.3的中国专利“高精度压力传感器信号补偿方法”能补偿压力传感器的迟滞误差、非线性误差和环境温度变化产生的误差，此方法仅适用于补偿单个压力传感器的误差。4、申请号为CN201010105690.9的中国专利“传感器装置”适合诊断角度出现的故障或故障隐患，其基本原理也不符合实时检定压力扫描系统传感器精度的要求。从以上资料可以看出，目前现有技术无法实时检定压力扫描系统传感器的采集精度降低和质量变差。

发明内容

为了克服现有技术无法实时检定压力扫描系统传感器的采集精度降低和质量变差的不足，本发明提供一种实时检定压力扫描系统传感器精度的装置，克服传统技术只能对单个压力传感器精度检定的问题，可以对压力扫描系统传感器的精度实时检定及时发现压力传感器存在的采集精度降低和数据采集质量变差的情况，以保证压力扫描系统传感器采集数据的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括传感器校准系统、N个压力传感器、M个多路转换器、16位高速AD转换器、压力扫描采集系统、实时压力存储器、工业控制机、高速并行采集卡、压力校准源、校准数据存储器。N是大于等于16的任意自然数，N＝16×M，1＜＝M＜＝256。

在每个压力传感器量程之内由低到高任意选择G个点数，5＜＝G＜＝10，按照国家规定的压力传感器检定方法用5-10组数据进行精度误差的检定，一般选择10组，N个压力传感器采集传感器校准系统输出的G组压力至M个多路转换器，得到G组模拟压力数据，通过16位高速AD转换器转换得到G组数字信号压力数据P_{数字信号N}，由压力扫描采集系统按照时间先后顺序串行扫描得到G组实时压力数据P_实时N，并存入实时压力存储器，同时高速并行采集卡并行采集G组数字信号压力数据P_{数字信号N}，得到并行数据P_并行N，传输至工业控制机，工业控制机将并行数据P_并行N传输至压力校准源，对N个压力传感器分别进行压力校准，并将校准数据P_校准N存入校准数据存储器中，工业控制机分别从校准数据存储器中调入G组的P_校准N数据、从实时压力存储器中调入G组的P_实时N数据，以G组校准数据P_校准N为压力标准，按照国家规定的压力传感器检定方法，对所对应G组的P_实时N数据进行精度等级检定，分别检定N个压力传感器的压力数据P_实时N的精度等级。当某一个压力传感器的精度误差大于说明书规定误差时，说明压力扫描系统中的某一个传感器采集精度降低和质量变差。

所述的压力校准源包括压缩泵控制器、空气压缩泵和压力测控仪。用工业控制机输出直流电压至压缩泵控制器，驱动空气压缩泵工作，通过气路启动压力测控仪，启动后由工业控制机通过压缩泵控制器、空气压缩泵控制压力测控仪分别以G组由低到高的P_并行N按先后顺序为量程，通过传感器校准系统对所对应的N个压力传感器分别进行压力校准，校准后得到G组校准数据P_校准N，通过工业控制机按先后顺序存入校准数据存储器中。