压力回零器、连接装置、校验系统及压力自动回零方法

摘要

本发明公开了一种压力回零器、连接装置、校验系统及压力自动回零方法，属于压力检测校准技术领域。该压力回零器包括用于与压力源连通的第一管路，和控制第一管路快速泄压的泄压器，该泄压器包括用于与第一管路连通的第二管路、第三管路和用于自动控制该第二管路和第三管路通断的电控制阀，该电控制阀可以通过预定指令自动控制第二管路和第三管路的连通，经第三管路和第二管路使第一管路与大气连通，从而实现第一管路中压力自动泄压直至回零。

说明书

技术领域

本发明属于压力检测校准技术领域，具体涉及一种压力回零器、压力连接装置、压力校验系统及压力自动回零方法。

背景技术

在校验检测设备(如压力表、变送器等)时，通常将检测设备通过管路连接到压力发生设备(如压力控制器)，校验过程中压力发生设备向管路输入压力流体(气体或者液体)。

校验完成后压力发生设备停止向管路输入压力流体，管路中的压力流体向压力发生设备方向回流泄压。然而，由于管路中压力较大，管路中压力降到环境压力的压力回零过程耗时较长。相关技术在管路的被检测设备一侧设置可连通大气的旋转阀门，当管路泄压时校验人员手动打开旋转阀门，减少压力回零过程耗时。

但是这种手动打开旋转阀门连通大气的回零方式需要校验人员手动控制，自动化程度不高。

发明内容

本发明提供一种压力回零器、连接装置、校验系统及压力自动回零方法，能够实现压力回零过程自动控制。

本发明的一个方面提供一种压力回零器，其包括：

连接座1，其设置用于连通压力源的第一管路11；

泄压器2，其设置在所述连接座1上，包括相互连通的第二管路20和第三管路21，以及用于控制该第二管路20和第三管路21通断的电控制阀22；其中所述第二管路20和第三管路21之间通过空腔213连接，所述第二管路20与所述第一管路11连通，所述第三管路21与大气连通或者断开；

所述电控制阀22包括球体223，球体223可动地设置于所述空腔213中，球体223向上能封堵空腔213顶部，且球体223的直径小于空腔213的内径，所述电控制阀22响应于控制指令控制所述球体223在空腔213中移动，使所述第二管路20与第三管路21连通或者断开。

可选的，所述电控制阀22还包括电磁铁221和顶针222，所述顶针222连接所述电磁铁221，所述电磁铁221响应于通电状态而动作，所述顶针222随电磁铁221同步动作推动球体223在空腔213中移动使所述第二管路20与第三管路21连通或者断开。

可选的，所述电控制阀22还包括电磁铁221、顶针222和弹性件224，所述顶针222连接所述电磁铁221，所述弹性件224设置在所述空腔213中所述球体223下方，球体223响应于所述弹性件224的作用封堵所述空腔213；所述电磁铁221可响应于通电状态而动作，所述顶针222随电磁铁221同步动作推动球体223在空腔213中移动使所述第二管路20与第三管路21连通或者断开。

可选的，所述空腔213与第三管路21的连接端口处设置有一凹面，所述凹面与球体223匹配，球体223与所述凹面贴合时，所述第二管路20与第三管路21断开，球体223与所述凹面分离时，所述第二管路20与第三管路21连通。

可选的，所述压力回零器还包括泄压器连接头23，其设置在所述连接座1上，所述泄压器2与泄压器连接头23连接，第二管路20的一端设置于泄压器连接头23中。

可选的，所述压力回零器还包括储液盒3，其设置在所述连接座1的下方，所述第三管路21排出液体流入储液盒3。

可选的，所述第一管路11具有输入端口111和输出端口112，其中所述输入端口111用于连接压力产生设备，所述输出端口112用于连通被检测设备。

本发明另一方面提供一种压力连接装置，其包括压力检测模块5、压力连接头4及上述的压力回零器，所述压力连接头4设置在压力回零器的连接座1上，并与所述第一管路11连通，压力连接头4上连接压力检测模块5。

本发明另一方面还提供一种压力校验系统，其包括压力产生设备、用于连接被检测设备的压力连接台6及上述的压力连接装置，其中，所述压力连接装置上的压力回零器上设置具有输入端口111和输出端口112的第一管路11，其中所述输入端口111与所述压力产生设备连通，所述输出端口112与所述压力连接台6连接。

本发明又一方面还提供一种压力自动回零的方法，所述方法应用上述的压力回零器，所述方法包括：

在执行压力校验任务时，使电控制阀22断电，球体223封堵空腔213顶部，第二管路20与第三管路21断开；

在压力校验结束后，检测所述第一管路11中压力值达到设定压力值后，使电控制阀22通电，推动球体223在空腔213内移动使第二管路20与第三管路21连通，通过第三管路21和第二管路20将所述第一管路11与大气连通，对所述第一管路11进行泄压直至压力回零。

基于以上技术方案提供的压力回零器设置用于连通压力源的第一管路的连接座，和设置在该连接座上的用于使第一管路自动快速泄压的泄压器，该泄压器包括与第一管路连通的第二管路、第三管路和用于控制该第二管路和第三管路通断的电控制阀，通过控制指令控制该电控制阀的通断电状态，以自动控制第二管路和第三管路的通断，进而在需要时通过第三管路和第二管路使第一管路连通大气，实现在第一管路中压力自动快速泄压回零，减少压力回零过程耗时，因此，本发明提供的压力回零器自动化程度高，可以避免由手动控制泄压带来的不便。

本发明提供的压力连接装置、压力校验系统及压力自动回零方法，均应用上述压力回零器，可以提高现有的压力校验系统的自动化控制程度，通过压力回零器中设置的电控制阀的自动控制功能，实现管路中通气和排液的精准控制以及无人工参与压力自动回零，有效提高压力校验管路中流体(尤其是液体)的自动回零能力。

附图说明

图1为本发明的一个实施例提供的压力回零器中泄压器的结构示意图；

图2为本发明的另一个实施例提供的压力回零器中泄压器的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例提供的压力连接装置的结构示意图；

图4为图3提供的压力连接装置的纵向剖面结构示意图；

图5为本发明的一个实施例提供的压力校验系统的结构示意图；

其中附图标号表示为：

1：连接座；11：第一管路；111：输入端口；112：输出端口；

2：泄压器；20：第二管路；21：第三管路；211：第一接口；212：第二接口；213：空腔；22：电控制阀；221：电磁铁；222：顶针；223：球体：224：弹性件；23：泄压器连接头；

3：储液盒；

4：压力连接头；

5：压力检测模块；

6：压力连接台。

具体实施方式

本发明提供一种能用于压力检测器或压力校验系统中自动控制的压力回零器，以整体提高压力检测和校验系统的自动化控制程度。

在一个实施方式中，本发明提供一种压力回零器，如图3与图4所示，示出了其中的压力回零器的结构示意图，可见该压力回零器包括：

连接座1，其设置有第一管路11；该第一管路11可具有输入端口111和输出端口112，其中所述输入端口111用于连接压力产生设备，所述输出端口112用于连接压力连接台(参见图5)；

泄压器2，其设置在所述连接座1上，结合参见图1和图2，包括相互连通的第二管路20和第三管路21，以及用于控制该第二管路20和第三管路21通断的电控制阀；其中所述第二管路20和第三管路21之间设置有一空腔213，所述第二管路20与所述第一管路11连通，所述第三管路21与大气连通。

本发明实施例中泄压器2可以采用两种结构实现控制第一管路11中流体压力回零。

泄压器2的一种结构如图1所示，泄压器2中的电控制阀22包括电磁铁221、顶针222和球体223，球体223可动地设置于空腔213中，球体223可响应于电控制阀的通电状态在空腔213中移动，顶针222连接电磁铁221，电磁铁221可响应于通电状态而动作，顶针222随电磁铁221同步动作推动球体223在空腔213中移动而脱离空腔213顶部，进而控制第二管路20与第三管路21连通。如此，泄压器2可以按照预定指令在需要时从连通大气与第三管路21的第二接口212通过第三管路21和第二管路20向第一管路11(结合图4)中引入气体，对第一管路11中的压力流体进行泄压回零。

泄压器2的另一种结构如图2所示，在图1所示的空腔213中球体223下方设置弹性件224，球体223在弹性件224的弹性作用下封堵空腔213顶部，第二管路20与第三管路21断开；顶针222连接电磁铁221，电磁铁221可响应于通电状态而动作，顶针222随电磁铁221同步动作推动球体223在空腔213中移动而脱离空腔213顶部，第二管路20与第三管路21连通，从而泄压器2能根据指令从第二接口212通过第三管路21和第二管路20使得第一管路11中连通大气，对第一管路11中的压力流体进行泄压回零。

如图3和图4所示，本发明还提供一种压力连接装置，压力连接装置包括压力检测模块5、压力连接头4及压力回零器，所述压力连接头4设置在压力回零器的连接座1上，并与所述第一管路11连通，压力连接头4上连接压力检测模块5。其中，压力回零器中的泄压器可以采用图1和图2所示结构实现。

如图5所示，本发明实施例还提供一种压力校验系统，包括压力产生设备、用于连接被检测设备(如压力表、压力变送器等)的压力连接台6及上述压力连接装置，其中，压力连接装置上的压力回零器上设置具有输入端口111和输出端口112的第一管路11，其中输入端口111与压力产生设备连通，输出端口112与压力连接台6连接。

本发明实施例还提供一种压力校验中压力自动回零的方法，该方法应用本发明实施例提供的压力回零器，该方法包括：

在执行压力校验任务时，电控制阀22断电，球体223封堵空腔213顶部，第二管路20与第三管路21断开；

在压力校验结束后，检测第一管路11中压力值达到设定压力值后，电控制阀22通电，推动球体223在空腔213内移动使第二管路20与第三管路21连通，通过第三管路21和第二管路20将所述第一管路11与大气连通，对第一管路11进行泄压直至压力回零。

下面将结合实施例和附图，对本发明的内容进行更详细描述，显然，实施例将有助于理解本发明，但不应作为对本发明内容的限制。

实施例1：

图1为该实施例提供的压力回零器中泄压器2的一种结构示意图，该泄压器2包括泄压器本体和在该泄压器本体内设置的相互连接的第二管路20和第三管路21，以及用于控制第二管路20和第三管路21通断的电控制阀22，其中第二管路20具有第一接口211，用于与压力校验的管路连接，第三管路21具有第二接口212，用于与大气连通；并在第二管路20和第三管路21之间设置一空腔213。该空腔213的两端口分别与第二管路20和第三管路21连通。在空腔213的两端口处，该空腔213的内径大于与之连接的第二管路20和第三管路21的内径，优选在与第三管路21连通的端口处设置一向第三管路21方向凹陷的凹面，该凹面与设置在空腔213中的球体223相匹配，有利于球体223对管路进行封堵密封，当该球体223与凹面接触时封堵空腔213，进而断开第二管路20和第三管路21，当该球体223与凹面分开时打开空腔213(球体223直径小于空腔213内径)，进而连通第二管路20和第三管路21。电控制阀22可以为电磁阀，包括电磁铁221、顶针222和球体223(例如钢球)，其中球体223由于自身重力位于空腔213内底部并保持球体223与空腔213内壁之间有间隙，顶针222位于电磁铁221和球体223之间。顶针222与电磁铁221连接，泄压器本体内设有允许两者上下移动的空间，该空间纵向应满足顶针222移动至最下端时顶针222的针端略低于空腔213顶部的凹面(以能抵顶到位于该凹面的球体223)，且顶针222的针端外径小于空腔213顶部凹面的端口口径(以保持第二管路20和第三管路21连通)。电磁铁221可响应于通电状态而动作，顶针222随电磁铁221同步动作，推动球体223下移，进而控制第二管路20和第三管路21的连通。

该泄压器2的工作过程，在泄压器初始状态时，球体223的自身重力位于空腔213的底部且球体223与空腔213内壁之间有间隙，因此第二管路20的第一接口211和第三管路21的第二接口212连通，即第二管路20和第三管路21处于常通状态。当该泄压器用于压力校验系统进行压力校验时，第一接口211与压力校验管路连接，球体223则会在压力校验管路中加压流体(液体或气体)的作用下上移至空腔213的顶部凹面，进而封堵第二管路20和第三管路21，避免了压力校验管路与外界大气连通。当压力校验结束后，对电磁铁221通电，电磁铁221动作，带动顶针222下移，进而顶开位于空腔213顶部凹面的球体223，从而连通第二管路20和第三管路21，使得与压力校验管路连接的第一接口211与第二接口212连通，从第二接口212进入的外界气体则通过第三管路21和第二管路20进入压力校验管路，使得管路中的流体快速回流，实现快速泄压，达到回零状态的目的。泄压完成后，对电磁铁221断电后，电磁铁221能带动顶针222复位，第二管路20和第三管路21保持连通状态。

实施例2：

图2为该实施例提供的压力回零器的泄压器2的另一种结构示意图，该实施例提供的泄压器的结构与实施例1提供的泄压器的结构的不同之处在于，该实施例提供的泄压器2中的电控制阀22还包括弹性件224(例如弹簧等)，其设置在所述空腔213中，并位于所述球体223下方，并且球体223响应于该弹性件224的弹性作用位于空腔213顶部的凹面处，对第二管路20和第三管路21进行封堵。

该泄压器2的工作过程，在泄压器初始状态时，球体223在弹性件224的弹性作用下紧密与空腔213的上端口凹面接触，对第二管路20和第三管路21进行封堵，此时第二管路20的第一接口211和第三管路21的第二接口212不连通，即第二管路20和第三管路21处于常断开状态。第一接口211与压力校验管路连接，由于第二管路20和第三管路21处于断开状态，则可以直接对压力校验管路中流体的压力进行检测；当压力校验结束后，对电磁铁221通电，电磁铁221动作，顶针222则随电磁铁221同步动作下移，进而顶开位于空腔213顶部凹面的球体223(此时弹性件224进一步被压缩)，从而连通第二管路20和第三管路21，使得与压力校验管路连接的第一接口211与第二接口212连通，从第二接口212进入的外界气体则通过第三管路21和第二管路20进入压力校验管路，使得管路中的流体快速回流，实现快速泄压的目的。泄压完成后，对电磁铁断电后，顶针222、球体223和弹性件224复位，使第二管路20与第三管路21回复到断开状态。

实施例3：

图3示出了该实施例提供的压力回零器的结构示意图，可见该压力回零器包括连接座1和设置在该连接座1上的泄压器2，该压力回零器还可包括设置于连接座1下方的储液盒3，以及用于连接泄压器2的泄压器连接头23。本实施例中，泄压器2可以采用上述实施例1或者实施例2的结构实现。连接座1内设置用于连通压力源(如压力校验时产生压力的设备)的第一管路11(参见图4)，其具有输入端口111和输出端口112，输入端口111用于与压力产生设备(例如手动压力源或者自动智能压力源)连接，输出端口112用于与压力连接台连接6，如图5所示，为压力回零器与压力连接台6通过输出端口112相连接的结构示意图。可以在输出端口111和输出端口112上设置有接头，例如G1/4外螺纹接头，以方便将输入端口111和输出端口112与其他设备连接。泄压器2可以通过泄压器连接头23连接到连接座1上(当泄压器连接头23未连接泄压器2时，可以通过一封堵件封堵该连接头，以防止灰尘或者其他杂质进入该连接头内)。

当第一管路11连通的为液体压力源时，第三管路21的第二接口212则可以通过另一设置在泄压器2外侧的管路与连接座1下方扣合的储液盒3连接，可以将压力校验工作结束后在第二管路20和第三管路21中残留的流体(尤其是液体)从第二接口212排出到储液盒3中，避免残留液体飞溅污染设备。

图4为图3所示的压力回零器的纵剖面结构示意图，图4中泄压器2采用实施例2的泄压器。在压力校验过程中，泄压器2中球体223在弹性件224的弹性作用下封堵空腔213的顶部，使第二管路20和第三管路21断开。将第一管路11的输入端口111与压力产生设备(例如手动压力源或者自动智能压力源)连接，输出端口112与压力连接台连接，在第一管路11中产生加压流体，执行压力校验任务。压力校验工作结束后，对泄压器2中的电磁铁221通电，电磁铁221响应于通电状态动作，顶针222则随电磁铁221同步动作下移，推动球体223进一步压缩弹性件224下移使球体223脱离空腔213顶部的凹面，进而通过空腔213连通第二管路20和第三管路21，通过第三管路21和第二管路20将大气引入第一管路11中，进而使第一管路11中的流体快速回流，达到压力回零的目的。在第二管路20和第三管路21中残留的流体(尤其是液体)可以通过第三管路21的第二接口212外排到储液盒3中。其中在压力校验工作结束后泄压过程中，还可使用与压力回零器连接的压力检测器对第一管路11中的流体压力进行实时检测，当管路中的压力到达预设压力值时，再对泄压器2中的电磁铁221进行通电，进而连通第二管路20和第三管路21，可以实现对泄压器2的电控制阀的精准控制。

实施例4：

该实施例提供的压力回零器与实施例3提供的压力回零器的区别在于：该实施例提供的压力回零器中采用实施例1提供的泄压器2。在压力校验过程中，泄压器2中球体223由于自身重力位于空腔213的底部且保持与空腔213的内壁之间具有空隙，第二管路20的第一接口211和第三管路21的第二接口212处于连通状态。将第一管路11的输入端口111与压力产生设备(例如手动压力源或者自动智能压力源)连接，输出端口112与压力连接台连接后，在第一管路11中产生加压流体，加压流体推动球体223向上移动至空腔213的顶部凹面对空腔213进行封堵，进而断开第二管路20和第三管路21的连通，随后执行压力校验任务。压力校验工作结束后，对泄压器2中的电磁铁221通电，电磁铁221响应于通电状态动作，顶针222则随电磁铁221同步动作下移，推动球体223下移脱离空腔213的顶部凹面，对空腔213解除封堵，进而连通第二管路20和第三管路21，通过第三管路21和第二管路20将气体引入第一管路11中，进而使第一管路11中的流体快速回流，达到压力回零的目的。在第二管路20和第三管路21中残留的流体(尤其是液体)可以通过第三管路21的第二接口212外排到储液盒3中。其中在压力校验工作结束后泄压过程中，还可使用与压力回零器连接的压力检测器对第一管路11中的流体压力进行实时检测，当管路中的压力到达预设压力值时，再对泄压器2中的电磁铁221进行通电，连通第二管路20和第三管路21，可以实现对泄压器2的电控制阀的精准控制。

实施例5：

如图3和图4所示，还示出了该实施例提供的压力连接装置的结构示意图，包括上述实施例3的压力回零器(还可以为上述实施例4的压力回零器)、压力连接头4和与其连接的压力检测模块5，其中压力连接头4设置在压力回零器的连接座1上，并与连接座1内设置的第一管路11连通，压力检测模块5可对第一管路11中的流体压力进行实时检测。压力检测模块5上设置有电连接插口，通过该电连接插口为压力检测模块5供电可以实时获取第一管路11中流体的压力检测数据，压力检测数据反馈至压力校验系统(或压力控制器)实现对压力校验管路中的压力情况进行实时检测和精准压力调控，并可以指导泄压器中电控制阀的动作，实现压力校验管路中排液泄压的精准控制。当压力连接头4上未连接压力检测模块5时，该实施例提供的压力连接装置还可以包括一封堵件，用于对压力连接头4进行封堵密封，以防止灰尘或者其他杂质进入压力连接头4内。

实施例6：

该实施例提供了一种压力校验系统，其包括实施例3或实施例4提供的压力回零器或实施例5提供的压力连接装置、压力连接台6(参见图5)和压力产生设备(例如手动压力源或者自动智能压力源)，其中在压力回零器的连接座1中设置有第一管路11，该第一管路11具有输入端口111和输出端口112(结合图3所示)。在该压力校验系统中，输入端口111与压力产生设备(图中未示，可为任意产生压力的设备)连接，输出端口112与压力连接台6(用于连接被检测设备)连接。在该压力校验系统中，通过在压力回零器中采用按照预设指令自动控制泄压器的第二管路20和第三管路21通断的电控制阀22(结合图4所示)，可以实现泄压器中第二管路20和第三管路21的精准通断控制，进而实现无人工参与的用于压力校验的第一管路11中流体自动向压力发生设备方向回流，从而实现泄压回零的自动控制，能提高压力校验系统的自动化控制能力，提高压力校验效率。

本发明各个实施例各有侧重，一个实施例中未详尽描述的实施方式，可参考其他实施例中的实施方式。

以上各实施例中，压力回零器设置用于连通压力源的第一管路的连接座，和设置在该连接座上的用于使第一管路自动快速泄压的泄压器，该泄压器包括与第一管路连通的第二管路、第三管路和用于控制该第二管路和第三管路通断的电控制阀，通过控制指令控制该电控制阀的通断电状态，以自动控制第二管路和第三管路的通断，进而在需要时通过第三管路和第二管路使第一管路连通大气，实现在第一管路中压力自动快速泄压回零，减少压力回零过程耗时，因此，本发明提供的压力回零器自动化程度高，可以避免由手动控制泄压带来的不便。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。