[发明专利]一种便携式压力传感器动静态标定系统

说明书

本发明一种便携式压力传感器动静态标定系统，该系统中压力气瓶的出口处设置有气瓶端盖，气瓶端盖上设置有压力表，通过测试管路连通至气缸的一端，活塞的一端设置在气缸的另一端内，活塞的另一端与导轨活动连接，活塞的另一端设置有滑轮，并安装在圆柱凸轮的轮廓曲线滑轨上，圆柱凸轮与变频电机的电机输出转轴连接，变频器用于控制变频电机工作；测试管路上依次还设置有调节阀、1号球阀和2号球阀，两个球阀之间的测试管路测试点处设置有标准压力传感器和待标定压力传感器，且标准压力传感器和待标定压力传感器的输出端均连接至数据采集系统的输入端。本发明解决了压力传感器在安装现场不易标定以及压力传感器动静态性能不能同时标定的问题。

技术领域

本发明涉及一种气体压力传感器的标定系统，尤其涉及一种便携、精密的气体压力传感器静态和动态标定系统。

背景技术

压力是流体工质的基本参数，测量获得容器设备内的压力及压力脉动对容器设备的安全运行非常重要。如对于地面发电燃气轮机燃烧室，为了满足日益严格的NOx排放要求，普遍采用贫燃预混低氮燃烧技术，通过减小火焰面处燃空比来降低燃烧火焰温度，进而控制NOx的生成。但是这种以控制燃烧火焰温度的贫燃燃烧方式，因其已接近贫燃极限，当环境温度变化较大或燃烧室入口参数发生波动时，易引发热声耦合振荡燃烧，造成燃烧不稳定。实时监测获得燃烧室内的压力及压力脉动情况，可为燃烧室燃烧不稳定状态在线诊断提供重要数据，对燃气轮机燃烧室安全稳定运行具有重要作用。

为了确保燃气轮机燃烧室内压力及压力脉动测量数据的准确性，用户一般将压力传感器送往国家认可的计量单位进行检定，通过检定的方式确保压力传感器的完好有效性。但传感器检定完成后，一般需经物流运输才能到达用户安装现场，且传感器存在检定后不立即使用的情况，在运输和存放过程中检定后的传感器可能会发生损坏，因此在压力传感器安装前，若未能及时确认传感器的完好有效性状态，将已经失效的压力传感器安装在燃气轮机燃烧室上，监测获得的错误燃烧室内压力及压力脉动数据将误导燃气轮机燃烧稳定性状态诊断，影响燃气轮机燃烧室的安全稳定运行。基于此，需要设计一套便携式压力传感器动静态标定系统，在传感器安装前，对传感器的完好有效性进行现场快速检定，提高燃气轮机燃烧室压力及压力脉动监测系统测量数据的准确性。

此外，现有压力传感器的动静态标定需采用不同的方法在不同的标定系统上分别进行，静态标定完成后，需将传感器从静态标定系统上拆卸下来，然后再安装在动态标定系统上，即需要两套不同的标定系统才能实现压力传感器的动静态标定，标定系统及过程复杂。因此需设计一套可同时标定压力传感器动静态性能的标定系统，简化压力传感器的动静态标定过程，提升标定效率。

发明内容

为了解决压力传感器在安装现场不易标定以及压力传感器动静态性能不能同时标定的问题，本发明提出一种便携式压力传感器动静态标定系统。本发明中采用柠檬酸、小苏打和水发生化学反应生成CO₂气体的方法，在固定容积气瓶内形成恒定压力，为压力传感器的静态标定提供稳定气源，通过调节参与化学反应的柠檬酸、小苏打和水的质量，即可精确控制固定容积气瓶内的压力，实现不同压力范围内压力传感器的静态标定；本发明采用凸轮传动结构带动活塞压缩气体的方法，通过改变电机转速和凸轮轮廓曲线，精确控制标定系统内所形成的压力脉动幅值和频率，实现压力传感器的动态标定；此外，标定系统不需配备复杂的气泵，结构简单，且压力传感器标定完成后，可将固定容积气瓶内压力排空至大气压，便于携带、运输及存放。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种便携式压力传感器动静态标定系统，包括压力气瓶、测试管路、数据采集系统、气缸、活塞、导轨、活塞杆、圆柱凸轮、电机输出转轴、变频电机和变频器；其中，

该压力气瓶的出入口处设置有气瓶端盖，气瓶端盖上设置有压力表，通过测试管路连通至气缸的一端，活塞的一端设置在气缸的另一端内，活塞的另一端与导轨活动连接，能够相对导轨相对移动，活塞的另一端设置有滑轮，并安装在圆柱凸轮的轮廓曲线滑轨上，圆柱凸轮与变频电机的电机输出转轴连接，变频器用于控制变频电机工作；