一种压力传感器标定设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压力传感器标定设备，该设备包括：填料容器，用于容纳土体填料，其中所述压力传感器埋设于该土体填料中；承压板，置于在埋设了所述压力传感器的土体填料上；加压装置；数据采集装置，采集所述压力传感器的输出值；控制装置，用于控制所述加压装置对所述承压板加载压力；其中，所述控制装置控制所述加压装置对所述承压板加载不同的压力，并根据所述数据采集装置采集的所述压力传感器的输出值，确定所加载的压力与所述压力传感器的输出值的对应关系。本实用新型专利技术通过在实验室中模拟测试环境，也就是使标定环境与测试环境接近，提高了土压力测试的准确度，消除了室内标定所得系数与实际测试的误差。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及压力传感器标定技术，具体地，涉及一种压力传感器标定设备。
技术介绍
压力传感器一般采用实验室室内标定，包括气压标定、液体标定及土介质中标定。气压标定是用已知压强压缩气体以找出放入密闭的压力缸中的压力传感器的输入值与输出值的关系。液压标定与气压标定的区别仅在于加压方式换成了液压。通常，厂家给出的压力传感器的参数都是采用气压标定或油压标定给出的，压力传感器在标定的过程中收到均匀的气压或者液压。土压力传感器在实际应用中通常是埋在土中、混凝土中或是嵌在混凝土中，压力传感器受到的土压力是不均匀分布的，因此压力传感器在压力作用下的输出值将与气压或液压作用下的结果不同。因而，由于不同的介质条件和应力分布，压力传感器所测得的数据与均匀载荷作用下相比可能偏低或者偏高。另外，由于压力传感器表面的变形、拱效应及压力传感器表面的剪应力也可能造成压力传感器表面的正应力减小。考虑到这些因素，应当模拟压力传感器在实际应用过程中的介质环境来进行标定，通常实验室采用砂标的方法，一般在土压力标定罐中进行。但是，由于标定罐不均匀，所以罐体侧壁摩擦力会影响标定数据的准确度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种压力传感器标定设备，用于解决对压力传感器准确标定的问题。为了实现上述目的，本技术提供了一种压力传感器标定设备，该设备包括:填料容器，用于容纳土体填料，其中所述压力传感器埋设于该土体填料中；承压板，置于在埋设了所述压力传感器的土体填料上；加压装置；数据采集装置，采集所述压力传感器的输出值；控制装置，用于控制所述加压装置对所述承压板加载压力；其中，所述控制装置控制所述加压装置对所述承压板加载不同的压力，并根据所述数据采集装置采集的所述压力传感器的输出值，确定所加载的压力与所述压力传感器的输出值的对应关系。优选地，所述承压板的直径不小于所述压力传感器的直径的10倍。优选地，所述承压板的直径不小于10mm。通过上述技术方案，本技术通过在实验室中模拟测试环境，也就是使标定环境与测试环境接近，提高了土压力测试的准确度，消除了室内标定所得系数与实际测试的误差。本技术的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中:图1是本技术提供的压力传感器标定设备的组成结构图；以及图2是本技术提供的压力传感器标定设备的数据处理框图。附图标记说明I压力传感器 2填料容器3承压板4加压装置5数据采集装置 6控制装置【具体实施方式】以下结合附图对本技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。图1是本技术提供的压力传感器I标定设备的组成结构图，如图1所示，该标定设备包括填料容器2、承压板3和加压装置4。其中，填料容器2用于容纳土体填料，其中压力传感器I埋设于该土体填料中，承压板3置于在埋设了压力传感器I的土体填料上。向填料容器2填入土体填料及埋设压力传感器I的具体操作如下:在填料容器2内逐层填入土体填料并夯实，夯实指标应于实际应用环境一致；将压力传感器I按相关规定方法埋设于土体填料中，压力传感器I的埋设深度可以根据实际情况自行确定，但应当注意的是，压力传感器I在实际应用时的埋设深度应于在实验室中的埋设深度一致。一般情况下，压力传感器I在埋设时其上表面与土体填料的上表面平齐。需要注意的是，在实验室中的填料容器2中的土体填料的性质应与实际应用环境的现场路基填料的性质一致，加压装置4应能够保持压力稳定，填料容器2应能够保证土体填料夯实到与实际应用环境一致的情况下而不被破坏。图2是本技术提供的压力传感器标定设备的数据处理框图，在图1的基础上，该标定设备还包括数据采集装置5和控制装置6。数据采集装置5采集压力传感器I的输出值，控制装置6用于控制加压装置4对承压板3加载压力，其中，控制装置6控制加压装置4对承压板3加载不同的压力，并根据数据采集装置5采集的压力传感器I的输出值来确定所加载的压力与压力传感器I的输出值的对应关系。其中，加压装置4可以采用液压加载，在所加载的压力的最小值(即，O)与最大值之间可以平均划分有多个等级，控制装置6控制加压装置4对承压板3加载不同的压力包括:逐级递增地对承压板3加载越来越大的压力。例如，可以在对承压板3加载的压力的最小值与最大值之间平均划分例如10个等级，数据采集装置5首先采集在压力为O的情况下压力传感器I的输出值，然后再逐级递增地进行加载。每相邻两个等级的压力的差值可以为压力传感器I量程的10%，以使得所得到的压力传感器I的输出值分布均匀。在控制装置6控制加压装置4逐级递增地对承压板3加载越来越大的压力的过程中，控制装置6对承压板3加载一个等级的压力时保持一延迟时间之后，再控制数据采集装置5采集压力传感器I的输出值，以确保压力传感器I的输出信号稳定。优选情况下，承压板3的直径不小于压力传感器I的直径的10倍，该承压板3的直径不小于10mm，以保证土体填料与压力传感器受压均匀。为了检验对压力传感器I的标定是否成功，还可以进行以下检测步骤:在控制装置6控制加压装置4对承压板3加载的压力达到最大值之后，再逐级递减地对承压板3加载越来越小的压力。也就是说，每个等级的压力被加载了两次，技术人员可以通过判断两次得到的压力传感器I的输出值的差值是否在允许的范围之内(一般情况下，为1%)来确定所得到的对应关系是否可用。具体来说，如果差值在允许的范围之内，则可以采用两次得到的输出值的平均值，如果差值不再允许的范围之内，则表明本次试验失败，需要重新进行一次试验来对压力传感器I进行标定。以上结合附图详细描述了本技术的优选实施方式，但是，本技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可以对本技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本技术的保护范围。另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本技术对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本技术的思想，其同样应当视为本技术所公开的内容。【主权项】1.一种压力传感器标定设备，其特征在于，该设备包括: 填料容器，用于容纳土体填料，其中所述压力传感器埋设于该土体填料中； 承压板，置于在埋设了所述压力传感器的土体填料上； 加压装置； 数据采集装置，采集所述压力传感器的输出值； 控制装置，用于控制所述加压装置对所述承压板加载压力； 其中，所述控制装置控制所述加压装置对所述承压板加载不同的压力，并根据所述数据采集装置采集的所述压力传感器的输出值，确定所加载的压力与所述压力传感器的输出值的对应关系。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述承压板的直径不小于所述压力传感器的直径的10倍。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述承压板的直径不小于10mm。【专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器标定设备，其特征在于，该设备包括：填料容器，用于容纳土体填料，其中所述压力传感器埋设于该土体填料中；承压板，置于在埋设了所述压力传感器的土体填料上；加压装置；数据采集装置，采集所述压力传感器的输出值；控制装置，用于控制所述加压装置对所述承压板加载压力；其中，所述控制装置控制所述加压装置对所述承压板加载不同的压力，并根据所述数据采集装置采集的所述压力传感器的输出值，确定所加载的压力与所述压力传感器的输出值的对应关系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晋中，薛继连，孟宪洪，黄立军，李晓建，唐永康，蔡德钩，王立军，陈锋，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，朔黄铁路发展有限责任公司，中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11