[发明专利]一种活塞式压力计的砝码自动加载系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种砝码加载系统，尤其涉及一种活塞式压力计的砝码自动加载系统。

背景技术

我国现在超高压国家基准实验室拥有两套自行研制的超高压基准活塞式压力计，分别为1500MPa和2500MPa可控间隙活塞式压力计，各需加载500kg和1000kg的砝码。每块砝码50kg左右，手工加载很困难，因此现在采用手控液压系统进行加载，国际上超高压活塞式压力计也基本采用这种方法进行加载。这种方法使用的砝码上都带有砝码吊挂连接机构，使所有砝码串联吊挂在一起，并层叠放置在液压活塞顶部的液压活塞顶盘上，工作原理是测量时将串联吊挂的砝码部分加载在压力计的活塞上，余下部分虽然在液压活塞顶盘上，但是没有加载在压力计上参与测量。具体如附图1所示，是现在采用的手控液压加载的示意图，图中最上面的砝码的上面是横梁吊挂螺钉，连接压力测试计，最下面的砝码下有液压活塞顶盘，顶盘下就是液压活塞；不测量时，每个砝码串联吊挂在一起，放置在液压活塞顶盘上，进行测量时，油泵带动液压活塞，使液压活塞顶盘跟着液压活塞上升或下降，将第一块砝码加载在横梁吊挂螺钉上，从而加载到压力计上，而下面的砝码和第一块砝码之间脱开，并未加载到压力计上，后面需要加载时，再将后续的砝码加载到前一块砝码上，从而加载到压力计上。这种液压加载砝码的方法解除了需要人工手动加载砝码的繁重的体力劳动，但是每次加载仍然还需要人工精确控制大砝码加载的位置和确定加载数量，且在测量过程中还需时时监控大砝码的位置并人为加以调整，操作繁琐，控制难度较大，给压力计的运行带来了一定的不确定性。

由于这种不确定性和手动的繁琐及人力的浪费，目前较高压力的活塞式压力计也开始试用一些简单的光电信号和逻辑电路控制等半自动砝码加载装置，但这种加载装置无法准确控制和长期保持砝码处于准确位置，也无法在测量中对砝码位置进行修正，因而无法真正实现砝码加载及全自动的智能化控制测量，且精确性也不能保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种活塞式压力计的砝码自动加载系统，解决现在砝码加载仍然需要手控液压加载而需要经常依赖人工调整从而控制难度大，测量状态不稳定的缺陷。

技术方案

一种活塞式压力计的砝码自动加载系统，包括带有吊挂连接机构的砝码和液压传动机构，所述砝码串联吊挂连接在一起，最上面的砝码吊在压力计的横梁吊挂螺钉上，最下面的砝码位于液压传动机构的液压活塞之上的液压活塞顶盘上，所述液压传动机构还包括油泵，

其特征是：所述液压活塞顶盘固定在液压活塞上，连接有位移测量装置，所述位移测量装置将液压活塞的上下位移量转换为电信号输出至控制装置，所述控制装置包括砝码块位置确定器，根据位移测量装置传送的信号确定液压活塞暂停运动后每个砝码块所处位置；砝码块标准位置记录器，记录着每个砝码块在工作状态和松脱状态的标准位置标定值；比较器，将砝码块位置与标准位置记录器的相关标定值进行比较；液压活塞运动控制器，根据比较器结果，计算并输出液压活塞运动方向及位移量信号给液压传动机构，控制液压活塞的运动。

所述控制装置还包括控制类型选择器，根据砝码块数量和砝码块标准位置记录器记录的标定值，将控制过程分解为每块砝码分步骤控制加载和所需砝码自动控制加载两种类型进行选择。

所述控制装置还包括通讯器，采用串行通讯与上位压力计工控计算机进行通讯，使上位计算机操控控制装置实现各项控制。

进一步，所述的砝码吊挂连接机构位于砝码中心，包括用于加载下一个砝码的下夹板，连接砝码顶的砝码吊挂螺钉底部的上夹板，上下夹板间使用连接螺钉固定，下夹板中间有孔，用于连接下一个砝码的砝码吊挂螺钉，所述砝码吊挂螺钉顶上加盖固定盖板。

进一步，所述的位移测量装置包括与液压活塞顶盘固定连接的水平支撑轴，所述水平支撑轴连接竖直方向的位移导杆，位移导杆的下部从液压活塞顶盘下固定高度的夹板中穿过，与夹板为滑动配合，编码器本体通过连接部件固定在所述夹板一侧，编码器的转动连接轴的旋转面紧靠在位移导杆的竖直方向的一个平面侧面上，所述平面侧面上装有竖直摩擦条，编码器的转动连接轴的旋转面上与竖直摩擦条对应的外圈上有花纹。

在所述位移导杆的平面侧面上的竖直摩擦条两侧有左右两条卡槽，所述编码器的转动连接轴的旋转面上有对应卡在卡槽内转动配合的凸圈。

在所述夹板上，位移导杆外圈安装有导向法兰。

所述编码器采用双向编码器。

有益效果