变速率逼近检测压力开关切换值的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种变速率逼近检测压力开关切换值的方法及装置，该装置包括通过压力管路与压力开关连通的压力发生器、压力控制元件、压力传感器和设有数据处理单元的控制器，压力传感器安装于压力管路上且与控制器电连接，压力控制元件与压力发生器电连接用于控制压力发生器，压力控制元件与控制器电连接。本发明专利技术通过压力传感器将压力管路的压力变化实时传送给控制器，装设于控制器中的数据处理单元获取该压力变化值，按照预设的压力变化规律生成控制指令，通过压力控制元件来控制压力发生器改变管路内的压力。采用本发明专利技术提供的装置和方法来完成压力开关切换值的检测，实现快速检测，提高检测准确度，检测结果重复性好，减少人工成本，工作可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压力检测领域，具体涉及一种检测压力开关切换值的装置及利用该装置的检测方法。
技术介绍
压力开关是一种常用的压力控制器件，当输入压力达到(上升或下降到)预定值时，开关的通断状态发生切换，以发出警报或控制信号。压力开关发生切换时的压力值称为压力开关切换值，包括上切换值和下切换值。用压力开关控制压力发生装置的启停或增压、减压阀的开闭，可将压力系统的压力值控制在一定范围之内。在工业领域的压力控制过程中，压力开关切换值的检测精度直接影响压力控制精度，因此在使用前需要对压力开关进行校验，检测压力开关切换值。常见的压力开关有机械式、电子式两大类。电子式压力开关的感压元件将压力转换为电信号，经过信号调理电路、A/D转换后变为数字量，再经处理器运算后得到压力值，同时处理器将压力值与用户设定值相比较来驱动开关元件(如机械式继电器、电子开关元件等)接通或断开；机械式压力开关的感压元件(膜片、波纹管、活塞等)将压力转换为形变，经机械机构比较后推动开关元件的通断状态。通常压力开关都具有管路输入接口端和开关量输出接口端，其中管路输入接口端可以接液压管路或气压管路，与外界压力管路形成通路，开关量输出接口端输出压力开关触点动作的开关量(含通断输出型、电平输出型、逻辑量输出型等)，用于接入工业控制系统中的控制单元用于压力控制。现有的压力开关检测系统(例如图4所示)将压力源100、标准压力计101和压力开关103通过等压管路102连接形成通路，开关状态获取单元104连接到压力开关103上，测量压力开关103触点的通断。压力源100在给压力开关103缓慢升压和减压，该过程通常采用人工听声音并读数的方法来测量，还有用万用表测量开关的通断来判断开关的变化，在操作过程中需要操作人员判断开关变化的同时还要准确并及时读取数据，这个过程中不可避免会有时间上的延迟，造成读取的数值与真实值存在较大误差，也很容易出现误读、误判的现象；因人工读取、操作时升压或减压的速率不一致而导致每次检测结果不一致，重复性差；并且上述压力开关检测系统中，压力源100给压力开关103缓慢升压和减压的过程较为费时。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术一方面目的在于提供一种能够快速完成压力开关的切换值检测、重复性好、准确度高、使用方便的检测压力开关切换值的装置。本专利技术的上述目的是由以下技术方案来实现的：一种检测压力开关切换值的装置，包括通过压力管路与压力开关连通的压力发生器，还包括压力控制元件、压力传感器和设有数据处理单元的控制器，压力传感器安装于压力管路上且与控制器电连接，压力控制元件与压力发生器电连接用于控制压力发生器，压力控制元件与控制器电连接，所述控制器的数据处理单元与所述压力传感器和压力开关电连接以获取数据进行分析处理并产生相应的控制指令，经由压力控制元件传送给压力发生器。上述检测压力开关切换值的装置中，所述控制器还包括存储单元，存储单元与压力控制元件、压力传感器电连接并进行数据交互，并具有与数据处理单元进行数据交互的接口。上述检测压力开关切换值的装置还包括与所述控制器电连接的电接口，所述电接口为设有多种接口的集成元件，包括开关数字量接口、USB接口、串口、无线接口以及以太网口。上述检测压力开关切换值的装置还包括连接到所述控制器的外接设备，所述外接设备包括计算机、液晶显示屏或触摸屏。本专利技术另一方面的目的在于提供检测压力开关切换值的方法，该方法利用所述检测压力开关切换值的装置进行压力开关切换值的检测，包括以下步骤：初始值获取步骤，所述控制器的数据处理单元通过压力传感器获取所述压力开关在升压过程中状态切换时的压力值作为上切换值初始值R0以及对应的升压速率作为升压速率初始值v10，或降压过程中压力开关状态切换时的压力值作为下切换值初始值F0以及对应的降压速率作为降压速率初始值v20；检测值获取步骤，数据处理单元通过所述压力控制元件向压力发生器传送调整压力管路内压力大小(升压或降压)的指令，通过压力传感器获取所述压力开关在升压过程中状态切换时的压力值作为上切换值检测值Ri以及对应的升压速率v1i，或在降压过程中状态切换时的压力值作为下切换值检测值Fi以及对应的降压速率v2i，其中，i＝1,2,3...；判断步骤，数据处理单元将最近两次或两次以上获取到的包括上切换值初始值在内的上切换值检测值或包括下切换值初始值在内的下切换值检测值中的最大值与最小值之间的差值与规定量δ进行比较，当所述差值大于或等于所述规定量δ时，返回所述检测值获取步骤；当所述差值小于所述规定量δ时，数据处理单元将最近一次获取的所述上切换值检测值或下切换值检测值作为所述压力开关的上切换值或下切换值而输出。上述检测压力开关切换值的方法中，控制器中还包括存储单元，存储单元与压力控制元件、压力传感器电连接并进行数据交互，并具有与数据处理单元进行数据交互的接口，数据处理单元与存储单元进行数据交互。上述检测压力开关切换值的方法中，所述检测装置还包括与所述控制器电连接的电接口，所述压力开关通过该电接口向控制器传送压力开关发生切换动作的信号。上述检测压力开关切换值的方法中，所述检测装置还包括外接设备，所述外接设备通过电接口连接到所述控制器，所述电接口为设有多种接口的集成元件，包括开关数字量接口、USB接口、串口、无线接口以及以太网口，所述外接设备可为计算机、液晶显示屏和触摸屏中的一种或多种。更具体的，检测压力开关切换值的方法包括两种方案：方案一图4所示的现有压力开关检测系统中，压力源100在给压力开关103缓慢升压和减压，该过程通常采用人工听声音并读数的方法来测量，还有用万用表测量开关的通断来判断开关的变化，在操作过程中需要操作人员判断开关变化的同时还要准确并及时读取数据，这个过程中不可避免会有时间上的延迟，造成读取的数值与真实值存在较大误差，也很容易出现误读、误判的现象；因人工读取、操作时升压或减压的速率不一致而导致每次检测结果不一致，重复性差。现有的规程所提到的压力开关切换值检测方法中，没有对切换值检出时的压力变化率作定量要求，仅用“缓慢”描述，很难保证检测结果的一致性和准确性；并且现有方法中，一般需要指定切换值的大体范围。方案一的“实施方式1”首先是为了解决上述问题，提供一种准确度高、重复性好、使用方便的检测压力开关切换值的方法，该方法包括以下步骤：初始值获取步骤，获取所述压力开关在升压过程中状态切换时的压力值作为上切换值初始值R0以及对应的升压速率作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用检测装置检测压力开关切换值的方法，其中，所述检测装置包括通过压力管路与压力开关连通的压力发生器、压力控制元件、压力传感器和设有数据处理单元的控制器，压力传感器安装于压力管路上且与控制器电连接，压力控制元件与压力发生器电连接用于控制压力发生器，压力控制元件与控制器电连接，所述控制器的数据处理单元与所述压力传感器和压力开关电连接以获取数据进行分析处理并产生相应的控制指令，经由压力控制元件传送给压力发生器，以此来调整所述压力管路内的压力大小，而使所述压力开关的通断状态发生切换，采用所述检测压力开关切换值的方法来检测所述压力开关的切换值；检测压力开关切换值的方法，包括以下步骤：初始值获取步骤，所述控制器的数据处理单元通过压力传感器获取所述压力开关在升压过程中状态切换时的压力值作为上切换值初始值R0以及对应的升压速率作为升压速率初始值v10，或降压过程中压力开关状态切换时的压力值作为下切换值初始值F0以及对应的降压速率作为降压速率初始值v20；检测值获取步骤，数据处理单元通过所述压力控制元件向压力发生器传送调整压力管路内压力大小(升压或降压)的指令，通过压力传感器获取所述压力开关在升压过程中状态切换时的压力值作为上切换值检测值Ri以及对应的升压速率v1i，或在降压过程中状态切换时的压力值作为下切换值检测值Fi以及对应的降压速率v2i，其中，i＝1,2,3...；判断步骤，数据处理单元将最近两次或两次以上获取到的包括上切换值初始值在内的上切换值检测值或包括下切换值初始值在内的下切换值检测值中的最大值与最小值之间的差值与规定量δ进行比较，当所述差值大于或等于所述规定量δ时，返回所述检测值获取步骤；当所述差值小于所述规定量δ时，数据处理单元将最近一次获取的所述上切换值检测值或下切换值检测值作为所述压力开关的上切换值或下切换值而输出。...

【技术特征摘要】
1.一种用检测装置检测压力开关切换值的方法，其中，所述检测装置包括通过压力管
路与压力开关连通的压力发生器、压力控制元件、压力传感器和设有数据处理单元的控制
器，压力传感器安装于压力管路上且与控制器电连接，压力控制元件与压力发生器电连接
用于控制压力发生器，压力控制元件与控制器电连接，所述控制器的数据处理单元与所述
压力传感器和压力开关电连接以获取数据进行分析处理并产生相应的控制指令，经由压力
控制元件传送给压力发生器，以此来调整所述压力管路内的压力大小，而使所述压力开关
的通断状态发生切换，采用所述检测压力开关切换值的方法来检测所述压力开关的切换
值；
检测压力开关切换值的方法，包括以下步骤：
初始值获取步骤，所述控制器的数据处理单元通过压力传感器获取所述压力开关在升
压过程中状态切换时的压力值作为上切换值初始值R0以及对应的升压速率作为升压速率
初始值v10，或降压过程中压力开关状态切换时的压力值作为下切换值初始值F0以及对应的
降压速率作为降压速率初始值v20；
检测值获取步骤，数据处理单元通过所述压力控制元件向压力发生器传送调整压力管
路内压力大小(升压或降压)的指令，通过压力传感器获取所述压力开关在升压过程中状态
切换时的压力值作为上切换值检测值Ri以及对应的升压速率v1i，或在降压过程中状态切换
时的压力值作为下切换值检测值Fi以及对应的降压速率v2i，其中，i＝1,2,3...；
判断步骤，数据处理单元将最近两次或两次以上获取到的包括上切换值初始值在内的
上切换值检测值或包括下切换值初始值在内的下切换值检测值中的最大值与最小值之间
的差值与规定量δ进行比较，当所述差值大于或等于所述规定量δ时，返回所述检测值获取
步骤；当所述差值小于所述规定量δ时，数据处理单元将最近一次获取的所述上切换值检测
值或下切换值检测值作为所述压力开关的上切换值或下切换值而输出。
2.根据权利要求1所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，所述控制器还包括
存储单元，存储单元与压力控制元件、压力传感器电连接并进行数据交互，并具有与数据处
理单元进行数据交互的接口，数据处理单元与存储单元进行数据交互。
3.根据权利要求1或2所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，所述检测装置
还包括与所述控制器电连接的电接口，所述压力开关通过该电接口向控制器传送压力开关
发生切换动作的信号。
4.根据权利要求3所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，所述检测装置还包
括外接设备，所述外接设备通过所述电接口连接到所述控制器，所述电接口为设有多种接
口的集成元件，包括开关数字量接口、USB接口、串口、无线接口以及以太网口，所述外接设
备可为计算机、液晶显示屏和触摸屏中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4任一项所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，检测值
获取步骤中，数据处理单元通过所述压力传感器以满足本次压力开关状态切换时的升压速
率或降压速率较上次压力开关状态切换时的升压速率v1(i-1)或降压速率v2(i-1)小的方式获
取上切换值检测值Ri以及压力开关状态切换时的升压速率v1i，或下切换值检测值Fi以及压
力开关状态切换时的降压速率v2i。
6.根据权利要求1至4任一项所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，检测值
获取步骤后还有估计值获取步骤，估计值获取步骤是数据处理单元将最近两次或两次以上
获取到的包括上切换值初始值在内的上切换值检测值或包括下切换值初始值在内的下切
换值检测值进行拟合估计，获取所述压力开关的上切换值估计值或下切换值估计值其中，r＝1,2,3...。
7.根据权利要求6所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，在所述估计值获取
步骤中，采用基于最小二乘的多项式拟合方法对上切换值检测值与升压速率或下切换值检
测值与降压速率的关系进行拟合估计，并将升压速率或降压速率为零时对应的切换值估计
值作为上切换值估计值或下切换值估计值。
8.根据权利要求6或7所述的检测压力开关切换值的方法，其特征在于，所述判断步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵士春，张春莹，
申请(专利权)人：北京康斯特仪表科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11