CN117419853B - 一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力传感器测试技术领域，具体是一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，包括传感器载台，传感器载台上开设有限位插槽组，每个限位插槽组的顶部设置有压板；限位插槽组包括若干规格相同的限位插槽，在传感器载台的侧壁上开设有可连通限位插槽的探针插孔；在探针插孔的外端设置有探针模块，探针模块包括可与传感器载台的侧壁抵触的支撑板，以及设置于支撑板外侧边的DUT板，DUT板上的探针单元可贯穿探针插孔，并作用于压力传感器模块。本工装不仅密封可靠，气压稳定波动小，而且产品在工装里处于自由状态，不被直接压紧，避免了压力传感器敏感单元受到工装和外界来的应力影响，从而实现了产品校准和测试的质量稳定性。

Description

一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装

技术领域

本发明涉及压力传感器测试技术领域，尤其涉及一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装。

背景技术

压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

为了确保投射到市场上的压力传感器都是合格的产品，在出厂前，厂家都需要对压力传感器进行压力测试，以便对对应压力传感器的性能进行分析，进而筛选出合格的产品。

压力测试的原理主要是通过给传感器的气嘴中输入需要实验观察的气压，然后通过探针实现测试中传感器与外部试验仪器之间的通信与数据采集。由于呼吸机压力传感器体积小，压力量程小，对外界压力敏感度高，输出精度高等特点，所以要求对测试工装有严格的要求，如：要求工装的气密性好、要求工装气路里气压波动小、要求工装作用于压力传感器敏感单元上的应力小。

而目前国内能满足上述要求的压力传感器校准和测试大多数需要购买进口压力控制器，采购周期长，价格昂贵，维修成本高，而且结构复杂，操作不方便。

因此，急需一种新的技术方案来解决上述存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，用于解决传统压力传感器的校准与检测设备结构复杂、气密性差、气压波动大以及作用于压力传感器敏感单元上的应力大的技术问题。

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，包括传感器载台，所述传感器载台上开设有若干组供压力传感器模块***的限位插槽组，每个所述限位插槽组的顶部设置有压板，所述压板上开设有可供所述压力传感器模块的气嘴贯穿的气嘴孔；

所述限位插槽组包括若干规格相同的限位插槽，沿所述传感器载台的底部开设有与所述限位插槽连通的通气孔，并在所述传感器载台的侧壁上开设有可连通所述限位插槽的探针插孔；

在所述探针插孔的外端设置有探针模块，所述探针模块包括可与所述传感器载台的侧壁抵触的支撑板，以及设置于所述支撑板外侧边的DUT板，所述DUT板上的探针单元可贯穿所述探针插孔，并作用于所述压力传感器模块；

在所述传感器载台上还设置有气罐模块，所述气罐模块包括与所述传感器载台的表面固定的罐体，以及与所述罐体顶部匹配的罐盖；所述罐体上开设有若干出气孔，各所述出气孔分别通过气管与各所述压力传感器模块的气嘴连接；并在所述罐盖上开设有进气孔，所述进气孔通过气管与外部供气模块连接。

进一步地，所述压板的一侧设置有铰接支脚，对应的，在所述传感器载台的表面设置有U形的铰接座，所述铰接支脚与所述铰接座通过旋转轴贯穿实现相互铰接。

进一步地，与所述铰接支脚对应的另一所述压板的侧边上设置有压板按扣，所述压板按扣可与开设于所述传感器载台的侧边上的压板按扣卡槽匹配。

进一步地，所述支撑板与所述传感器载台的侧边对应，并在所述支撑板的两端分别设置有支撑板按扣，对应的，在所述传感器载台的侧边开设有与所述支撑板按扣匹配的支撑板按扣卡槽。

进一步地，所述传感器载台成矩形，所述气罐模块设置于所述传感器载台表面的中心位置；对应的，所述限位插槽组有4组，分别对应于所述传感器载台的四条边；

各所述传感器载台的侧边端部均开设有直角槽，所述支撑板按扣卡槽均设置于各所述直角槽的侧壁上。

进一步地，在所述支撑板与所述DUT板上开设有可供限位螺丝贯穿的第一限位螺丝通孔，对应的，在所述传感器载台的侧边开设有与所述限位螺丝对应的第二限位螺丝通孔。

进一步地，在各所述传感器载台的侧边上还开设有若干弹簧盲孔，沿所述弹簧盲孔的圆心位置设置有可伸出所述弹簧盲孔的导向柱，弹簧套设所述导向柱后，一端与所述弹簧盲孔底壁抵触；

对应的，在所述支撑板与所述DUT板上开设可供所述导向柱贯穿的导向孔。

进一步地，各所述传感器载台的侧边上分别设置有2个所述导向柱，且2个所述导向柱位于同一对角线上；对应的，各所述探针模块上均设置有2个与所述导向柱匹配的所述导向孔。

进一步地，各所述限位插槽组包括等间距设置的8个所述限位插槽，对应的，各所述探针模块上的所述探针单元有8个，各所述压板的所述气嘴孔有8个。

进一步地，所述压力传感器模块包括Vcc引脚、Gnd引脚和Vout引脚，对应的，所述探针单元包括3个探针，可分别作用于所述Vcc引脚、所述Gnd引脚和所述Vout引脚，实现通讯与数据的采集。

有益效果

本发明所提供的一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，不仅密封可靠，气压稳定波动小，而且产品在工装里处于自由状态，不被直接压紧，避免了压力传感器敏感单元受到工装和外界来的应力影响，从而实现了产品校准和测试的质量稳定性，本工装方案还通过巧妙的设计实现了产品上、下料操作简单快捷，提升了生产效率。此外，还具有如下优点：

1、螺丝较少，按扣较多，节省了拧螺丝的时间；

2、空间占用较小，当需要在高温环境中测试时，可直接摆放在烘箱内，且外形整齐美观；

3、气管短很，提高了产品的气密性与压力稳定性；

4、校准成品率比之前有很大的提高，设备运行率和满载率也有效提高，可大幅降低人工成本。

附图说明

图1为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装的第一视角结构示意图；

图2为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装的第二视角结构示意图；

图3为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装的剖视图；

图4为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装的传感器载台与压板连接示意图；

图5为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装的气罐模块结构示意图；

图6为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装的限位插槽组结构示意图；

图7为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装中探针模块第一视角结构示意图；

图8为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装中探针模块第二视角结构示意图；

图9为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装中探针模块第三视角结构示意图；

图10为本发明所述一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装中支撑板及支撑板按扣连接示意图。

图示标记：

1-传感器载台、101-探针插孔、102-铰接座、103-旋转轴、104-压板按扣卡槽、105-支撑板按扣卡槽、106-直角槽、107-第二限位螺丝通孔、108-弹簧盲孔、109-导向柱、110-弹簧、111-通气孔；

2-探针模块、201-支撑板、202-DUT板、203-探针单元、204-探针、205-支撑板按扣、206-限位螺丝、207-第一限位螺丝通孔、208-导向孔；

3-气罐模块、301-罐体、302-罐盖、303-出气孔、304-进气孔、305-密封圈环槽、306-密封圈、307-紧固螺丝；

4-压板、401-气嘴孔、402-铰接支脚、403-压板按扣；

5-限位插槽组、501-限位插槽；

6-压力传感器模块、601-气嘴。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～3和6所示，一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，包括传感器载台1，所述传感器载台1上开设有若干组供压力传感器模块6***的限位插槽组5，每个所述限位插槽组5的顶部设置有可对所述压力传感器模块6顶部进行限位的压板4，所述压板4上开设有可供所述压力传感器模块6的气嘴601贯穿的气嘴孔401；

其中，所述限位插槽组5包括若干规格相同的限位插槽501，沿所述传感器载台1的底部开设有与所述限位插槽501连通的通气孔111，并在所述传感器载台1的侧壁上开设有可连通所述限位插槽501的探针插孔101；

在所述探针插孔101的外端设置有探针模块2，所述探针模块2包括可与所述传感器载台1的侧壁抵触的支撑板201，以及设置于所述支撑板201外侧边的DUT板202，所述DUT板202上的探针单元203可贯穿所述探针插孔101，并作用于所述压力传感器模块6，实现压力测试数据的获取；

作为气压输出机构，本实施例在所述传感器载台1上还设置有气罐模块3，所述气罐模块3包括与所述传感器载台1的表面固定的罐体301，以及与所述罐体301顶部匹配的罐盖302；所述罐体301上开设有若干出气孔303，各所述出气孔303分别通过气管与各所述压力传感器模块6的气嘴601连接，用于向各所述压力传感器模块6输送气压；并在所述罐盖302上开设有进气孔304，所述进气孔304通过气管与外部供气模块连接，用于向所述罐体301中输入气压；

本实施例中所述外部供气模块可以为气瓶或气泵，且所述气瓶或气泵上设置有气压阀，以便控制输入试验所需的气压值。

如图3和5所示，需要说明的是本实施例中所述罐体301包括一个圆柱形腔体，各所述出气孔303均开设于所述罐体301上，且各所述出气孔303位于同一水平面。

该结构只要用于对外部输入的气压进行蓄能，然后平均分配到各所述出气孔303中，以便给实验中的各所述压力传感器模块6的气嘴601中输入相同的气压。

为了增加所述罐体301与所述罐盖302盖合后的气密性，本实施例在所述罐体301的端部开设有密封圈环槽305，并在所述密封圈环槽305中填装有密封圈306，所述罐盖302与所述罐体301盖合后通过紧固螺丝307紧固。

如图4所示，本实施例中所述压板4对与之对应的所述限位插槽组5采用合页翻转盖合的方式，实现对***所述限位插槽组5中各压力传感器模块6的同步限位，并仅确保气嘴601伸出，以便通过气管与出气孔303连接。

具体的，所述压板4的一侧设置有铰接支脚402，对应的，在所述传感器载台1的表面设置有U形的铰接座102，所述铰接支脚402与所述铰接座102通过旋转轴103贯穿实现相互铰接。

在与所述铰接支脚402对应的另一所述压板4的侧边上设置有压板按扣403，所述压板按扣403可与开设于所述传感器载台1的侧边上的压板按扣卡槽104匹配，以便实现压板4相对于所述传感器载台1的开合。

本实施例中所述铰接支脚402和所述压板按扣403均设置于所述压板4的中心位置。

如图7～10所示，本实施例中所述支撑板201与所述传感器载台1的侧边对应，并在所述支撑板201的两端分别设置有支撑板按扣205，对应的，在所述传感器载台1的侧边开设有与所述支撑板按扣205匹配的支撑板按扣卡槽105；

通过将所述支撑板201的两端的所述支撑板按扣205与所述支撑板按扣卡槽105卡接，实现将所述支撑板201与所述传感器载台1的侧边快速贴合连接。

为了实现承载尽可能多的压力传感器模块6进行测试，本实施例中所述传感器载台1成矩形，优选正方形，其中所述气罐模块3设置于所述传感器载台1表面的中心位置；对应的，所述限位插槽组5有4组，分别对应于所述传感器载台1的四条边；

各所述传感器载台1的侧边端部均开设有直角槽106，所述支撑板按扣卡槽105均设置于各所述直角槽106的侧壁上。

如图7～9所示，在所述支撑板201与所述DUT板202上开设有可供限位螺丝206贯穿的第一限位螺丝通孔207，对应的，在所述传感器载台1的侧边开设有与所述限位螺丝206对应的第二限位螺丝通孔107。

当需要所述探针模块2与所述传感器载台1连接以便采集实验中各所述压力传感器模块6时；由于试验中各所述限位插槽501中存在一定气压，若不对所述探针模块2进行二次固定，在气压的作用下，很容易造成气压沿所述探针插孔101作用于所述探针模块2；当压力足够大时会造成支撑板201两侧的支撑板按扣205与支撑板按扣卡槽105分离；

因此本实施例在通过支撑板按扣205与支撑板按扣卡槽105将所述探针模块2与所述传感器载台1相互连接后，再将所述限位螺丝206沿所述探针模块2的外侧***所述第一限位螺丝通孔207，并继续***所述第二限位螺丝通孔107，通过旋接实现将所述探针模块2与所述传感器载台1二次固定。

如图4和5所示，作为本实施例中所述探针模块2与所述传感器载台1之间拆装的优化，在各所述传感器载台1的侧边上还开设有若干弹簧盲孔108，沿所述弹簧盲孔108的圆心位置设置有可伸出所述弹簧盲孔108的导向柱109，弹簧110套设所述导向柱109后，一端与所述弹簧盲孔108底壁抵触；

对应的，在所述支撑板201与所述DUT板202上开设可供所述导向柱109贯穿的导向孔208；

具体的，通过所述导向柱109与所述导向孔208的对插，可将所述DUT板202上的所述探针单元203精准的***与之对应的各所述探针插孔101中，实现将所述探针单元203快速与与之对应的压力传感器模块6接触。

当需要将所述探针模块2与所述传感器载台1拆除，以便新批次压力传感器模块6的***测试时，首先反向旋转所述限位螺丝206进行拆除，然后同步摁压所述探针模块2两端的支撑板按扣205实现与支撑板按扣卡槽105的分离，在支撑板按扣205与支撑板按扣卡槽105脱离的瞬间，所述探针模块2还会在弹簧110的恢复力的作用下向外移动，实现与传感器载台1的快速分离，进而实现探针单元203与压力传感器模块6之间的分离。该结构使得拆除更加高效快捷，且不会对测试完毕的压力传感器模块6造成损伤。

此外，在各所述传感器载台1的侧边上分别设置有2个所述导向柱109，且2个所述导向柱109位于同一对角线上；

对应的，各所述探针模块2上均设置有2个与所述导向柱109匹配的所述导向孔208，以便拆装时保证探针单元顺利与待检测的压力传感器模块6之间的抵触或脱离。

作为本方案的一个具体实施例，如图1所示，各所述限位插槽组5包括等间距设置的8个所述限位插槽501，对应的，各所述探针模块2上的所述探针单元203有8个，各所述压板4的所述气嘴孔401有8个。

其中，所述压力传感器模块6包括Vcc引脚、Gnd引脚和Vout引脚，对应的，所述探针单元203包括3个探针204，可分别作用于所述Vcc引脚、所述Gnd引脚和所述Vout引脚，实现通讯与数据的采集。

以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，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。

Claims (3)

1.一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，其特征在于，包括传感器载台（1），所述传感器载台（1）上开设有若干组供压力传感器模块（6）***的限位插槽组（5），每个所述限位插槽组（5）的顶部设置有压板（4），所述压板（4）上开设有可供所述压力传感器模块（6）的气嘴（601）贯穿的气嘴孔（401）；

所述限位插槽组（5）包括若干规格相同的限位插槽（501），沿所述传感器载台（1）的底部开设有与所述限位插槽（501）连通的通气孔（111），并在所述传感器载台（1）的侧壁上开设有可连通所述限位插槽（501）的探针插孔（101）；

在所述探针插孔（101）的外端设置有探针模块（2），所述探针模块（2）包括可与所述传感器载台（1）的侧壁抵触的支撑板（201），以及设置于所述支撑板（201）外侧边的DUT板（202），所述DUT板（202）上的探针单元（203）可贯穿所述探针插孔（101），并作用于所述压力传感器模块（6）；

在所述传感器载台（1）上还设置有气罐模块（3），所述气罐模块（3）包括与所述传感器载台（1）的表面固定的罐体（301），以及与所述罐体（301）顶部匹配的罐盖（302）；所述罐体（301）上开设有若干出气孔（303），各所述出气孔（303）分别通过气管与各所述压力传感器模块（6）的气嘴（601）连接；并在所述罐盖（302）上开设有进气孔（304），所述进气孔（304）通过气管与外部供气模块连接；

所述压板（4）的一侧设置有铰接支脚（402），对应的，在所述传感器载台（1）的表面设置有U形的铰接座（102），所述铰接支脚（402）与所述铰接座（102）通过旋转轴（103）贯穿实现相互铰接；与所述铰接支脚（402）对应的另一所述压板（4）的侧边上设置有压板按扣（403），所述压板按扣（403）可与开设于所述传感器载台（1）的侧边上的压板按扣卡槽（104）匹配；

所述支撑板（201）与所述传感器载台（1）的侧边对应，并在所述支撑板（201）的两端分别设置有支撑板按扣（205），对应的，在所述传感器载台（1）的侧边开设有与所述支撑板按扣（205）匹配的支撑板按扣卡槽（105）；所述传感器载台（1）成矩形，所述气罐模块（3）设置于所述传感器载台（1）表面的中心位置；对应的，所述限位插槽组（5）有4组，分别对应于所述传感器载台（1）的四条边；各所述传感器载台（1）的侧边端部均开设有直角槽（106），所述支撑板按扣卡槽（105）均设置于各所述直角槽（106）的侧壁上；在所述支撑板（201）与所述DUT板（202）上开设有可供限位螺丝（206）贯穿的第一限位螺丝通孔（207），对应的，在所述传感器载台（1）的侧边开设有与所述限位螺丝（206）对应的第二限位螺丝通孔（107）；

在各所述传感器载台（1）的侧边上还开设有若干弹簧盲孔（108），沿所述弹簧盲孔（108）的圆心位置设置有可伸出所述弹簧盲孔（108）的导向柱（109），弹簧（110）套设所述导向柱（109）后，一端与所述弹簧盲孔（108）底壁抵触；对应的，在所述支撑板（201）与所述DUT板（202）上开设可供所述导向柱（109）贯穿的导向孔（208）；各所述传感器载台（1）的侧边上分别设置有2个所述导向柱（109），且2个所述导向柱（109）位于同一对角线上；对应的，各所述探针模块（2）上均设置有2个与所述导向柱（109）匹配的所述导向孔（208）。

2.根据权利要求1所述的一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，其特征在于，各所述限位插槽组（5）包括等间距设置的8个所述限位插槽（501），对应的，各所述探针模块（2）上的所述探针单元（203）有8个，各所述压板（4）的所述气嘴孔（401）有8个。

3.根据权利要求2所述的一种用于呼吸机压力传感器校准和测试工装，其特征在于，所述压力传感器模块（6）包括Vcc引脚、Gnd引脚和Vout引脚，对应的，所述探针单元（203）包括3个探针（204），可分别作用于所述Vcc引脚、所述Gnd引脚和所述Vout引脚，实现通讯与数据的采集。