一种薄膜压力传感器校准装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 209102283 U(45)授权公告日 2019.07.12

(21)申请号 201822261944.0(22)申请日 2018.12.30

(73)专利权人 河南工业大学

地址 450001 河南省郑州市高新区莲花街

100号(72)发明人 许启铿　丁永刚　李学森　刘强　

揣君　陈家豪　武书增　(74)专利代理机构 郑州华隆知识产权代理事务

所(普通合伙) 41144

代理人 徐小磊(51)Int.Cl.

G01L 25/00(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

一种薄膜压力传感器校准装置(57)摘要

本实用新型涉及一种薄膜压力传感器校准装置，包括装置支架，装置支架包括上层支架和下层支架，下层支架上设置有用于相应薄膜压力传感器放置的放置平面，上层支架上分布有多个校准单元，各校准单元均包括竖向布置的由刚性材料制成的气管，每个气管的下端均设有分别用于对薄膜压力传感器上的对应电极点施压的气囊，气囊由柔性材料制成，气囊与所述气管相通，气管的上端设有内孔与所述气管相通的安装盒，安装盒上设置有压力传感器，各校准单元均具有充气口。本实用新型解决了现有技术中的刚性校准装置容易损伤薄膜压力传感器的问题。CN 209102283 UCN 209102283 U

权　利　要　求　书

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1.一种薄膜压力传感器校准装置，包括装置支架，其特征在于：装置支架包括上层支架和下层支架，下层支架上设置有用于相应薄膜压力传感器放置的放置平面，上层支架上分布有多个校准单元，各校准单元均包括竖向布置的由刚性材料制成的气管，每个气管的下端均设有分别用于对薄膜压力传感器上的对应电极点施压的气囊，气囊由柔性材料制成，气囊与所述气管相通，气管的上端设有内孔与所述气管相通的安装盒，安装盒上设置有检测安装盒内气压的压力传感器，各校准单元均具有充气口。

2.根据权利要求1所述的薄膜压力传感器校准装置，其特征在于：薄膜压力传感器校准装置还包括通过气管与各校准单元相连的气泵，各气管上均设置有电磁阀。

3.根据权利要求1所述的薄膜压力传感器校准装置，其特征在于：相邻两个校准单元的安装盒上下错开布置，相邻两个校准单元的安装盒在上下方向的投影具有重叠区域。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的薄膜压力传感器校准装置，其特征在于：上层支架通过竖向布置的多根导向柱与下层支架连接，各导向柱上沿上下方向导向移动装配有放置板，所述放置平面由所述放置板的上板面构成，下层支架上设置有驱动放置板沿导向柱移动的放置板驱动机构。

5.根据权利要求4所述的薄膜压力传感器校准装置，其特征在于：所述下层支架上开设有沿左右方向延伸的导向槽，放置板驱动机构包括导向移动装配于导向槽中的左顶升块和右顶升块，放置板驱动机构还包括轴线沿左右方向延伸的传动丝杠，左顶升块、右顶升块具有与传动丝杠螺纹配合且旋向相反的传动螺纹，左顶升块、右顶升块的上端具有倾斜朝向相反的顶升块顶升楔面，放置板的下端具有与对应顶升楔面适配滑动接触配合的放置板楔面。

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说　明　书

一种薄膜压力传感器校准装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种校准设备中的薄膜压力传感器校准装置。

背景技术

[0002]薄膜压力传感器是一种常见的压力传感器，现有的薄膜压力传感器如中国专利CN105806517A公开的压力传感器，该压力传感器包括上电极层、下电极层以及布置在上电极层、下电极层之间的绝缘层，绝缘层上设置有与上电极层、下电极层上的电极相对应的通孔，上电极层、下电极层上分布有多组对应布置的电极点。在薄膜压力传感器受压时，上、下电极层上对应的电极点之间的阻力发生变化，根据对应电极点之间的阻力变化计算出薄膜压力传感器对应位置处所受到的压力。

[0003]为保证薄膜压力传感器的测量精度，需要定期的对薄膜压力传感器进行校准，而由于薄膜压力传感器的特殊结构，现有技术中的刚性校准装置对薄膜压力传感器进行施压时，特别容易损伤薄膜压力传感器，造成薄膜压力传感器不可恢复的损坏。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于提供一种薄膜压力传感器校准装置，以解决现有技术中的刚性校准装置容易损伤薄膜压力传感器的问题。[0005]为解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案如下：[0006]一种薄膜压力传感器校准装置，包括装置支架，装置支架包括上层支架和下层支架，下层支架上设置有用于相应薄膜压力传感器放置的放置平面，上层支架上分布有多个校准单元，各校准单元均包括竖向布置的由刚性材料制成的气管，每个气管的下端均设有分别用于对薄膜压力传感器上的对应电极点施压的气囊，气囊由柔性材料制成，气囊与所述气管相通，气管的上端设有内孔与所述气管相通的安装盒，安装盒上设置有检测安装盒内气压的压力传感器，各校准单元均具有充气口。

[0007]薄膜压力传感器校准装置还包括通过气管与各校准单元相连的气泵，各气管上均设置有电磁阀。[0008]相邻两个校准单元的安装盒上下错开布置，相邻两个校准单元的安装盒在上下方向的投影具有重叠区域。

[0009]上层支架通过竖向布置的多根导向柱与下层支架连接，各导向柱上沿上下方向导向移动装配有放置板，所述放置平面由所述放置板的上板面构成，下层支架上设置有驱动放置板沿导向柱移动的放置板驱动机构。

[0010]所述下层支架上开设有沿左右方向延伸的导向槽，放置板驱动机构包括导向移动装配于导向槽中的左顶升块和右顶升块，放置板驱动机构还包括轴线沿左右方向延伸的传动丝杠，左顶升块、右顶升块具有与传动丝杠螺纹配合且旋向相反的传动螺纹，左顶升块、右顶升块的上端具有倾斜朝向相反的顶升块顶升楔面，放置板的下端具有与对应顶升楔面适配滑动接触配合的放置板楔面。

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本实用新型的有益效果为：在需要对薄膜压力传感器进行校准时，将薄膜压力传

感器平放在放置平面上，向各校准单元中充气，气管下端的气囊对薄膜压力传感器的电极点位置施压，通过校准单元的压力传感器对薄膜压力传感器的对应电极点进行校准，将薄膜压力传感器安装于气管上端的安装盒中，安装盒与气囊联通，因此保证了与气囊一致的压力，同时还可以避免气囊尺寸以及材质不适合压力传感器安装的问题，气囊与薄膜压力传感器之间为柔性接触，不会对薄膜压力传感器造成过度的损坏，有效的保护了薄膜压力传感器。

附图说明

[0012]图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0013]一种薄膜压力传感器校准装置的实施例如图1所示：包括装置支架，装置支架包括下层支架13和通过四根导向柱5与下层支架相连的上层支架4，上层支架上分布有多个校准单元1，各校准单元呈阵列式分布，各校准单元均包括竖向布置的气管2，气管固定于上层支架上，本实施例中气管为金属材质的刚性材料制成。每个气管的下端均设有分别用于对薄膜压力传感器上的对应电极点施压的气囊14，气囊与气管相通，气囊的上端固定套于气管下端，气囊由柔性材料制成，本实施例中气囊由尼龙材料制成，不具备弹性，气囊的下端面为一个平面，以方便压力值的换算。气管的上端设有内孔与气管相通的安装盒3，安装盒3上设置有检测安装盒内气压的压力传感器16，压力传感器可以测得校准单元内的气压，根据气囊与薄膜压力传感器的接触面积可以换算出接触压力，本实施例中安装盒包括与气管一体设置的盒体31及通过螺钉固定于盒体上端的盒盖板32，盒盖板32与盒体31之间设有密封圈，压力传感器16竖向固定于盒盖板上，本实用新型中的压力传感器采用杭州米科传感器技术有限公司生产的MIK-P300扩散硅压力变送器，可以随盒盖板一起由盒体上拆卸。在气管上设置有充气口，薄膜压力传感器校准装置还包括通过气管与各校准单元的充气口相连的气泵15，各气管上均设置有电磁阀，气管的内径小于安装盒的内径，因此气管和安装盒一起构成了一个大肚结构，大肚结构的安装盒内的气压更加稳定，有利于压力传感器对气压的准确测量。[0014]相邻两个校准单元的安装盒3上下错开布置，相邻两个校准单元的安装盒在上下方向的投影具有重叠区域。各导向柱上沿上下方向导向移动装配有放置板6，放置板的上板面构成用于薄膜压力传感器17放置的放置平面，下层支架13上设置有驱动放置板沿导向柱移动的放置板驱动机构。下层支架13上开设有沿左右方向延伸的导向槽9，放置板驱动机构包括导向移动装配于导向槽中的左顶升块12和右顶升块11，放置板驱动机构还包括轴线沿左右方向延伸的传动丝杠8，传动丝杠的右端同轴线固定有手轮7，左顶升块、右顶升块具有与传动丝杠螺纹配合且旋向相反的传动螺纹，左顶升块、右顶升块的上端具有倾斜朝向相反的顶升块顶升楔面10，放置板的下端具有与对应顶升楔面适配滑动接触配合的放置板楔面。

[0015]使用时，通过气泵向各校准单元中充气，充气结束后，关闭各气管上的电磁阀。转动手轮，通过传动丝杠与左顶升块、右顶升块上传动螺纹的配合，传动丝杠带动左顶升块、

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右顶升块相背移动，左顶升块、右顶升块相背移动的过程中，通过顶升块顶升楔面与放置板楔面的配合，将放置板顶起，直至薄膜压力传感器与对应气囊接触，由于安装精度问题，各气囊的底部高度不一定会一致，为保证薄膜压力传感器与气囊的可靠接触，放置板可以适当的多顶高一点，由于各气囊的挤压程度可能不一样，因此各校准单元中的压力传感器的示值可能会不同，但是可以实现对各电极点进行准确校准。放置板驱动机构采用横向布置的传动丝杠结构，有利于降低产品的整体高度；相邻两个校准单元的安装盒在上下方向的投影具有重叠区域，这样有利于降低产品整体的径向尺寸，从而使得产品整体的结构更加紧凑。在本实用新型的其它实施例中：气泵也可以不是本实用新型技术方案的一部分，比如说气泵作为消费者自配的零部件，消费者可以自配气泵；放置板驱动机构还可以是其它形式的能够实现驱动放置板上下移动的驱动机构，比如说通过驱动缸来驱动放置板上下移动；当然放置板还可以是一个高度不能调整的固定放置板。

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说　明　书　附　图

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图1

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