专利名称：大气数据综合校验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型提供的是仪器仪表领域用于仪表校验的大气数据综合校验仪。
背景技术：
目前在飞行领域，大气数据需要校验，以检测飞行仪器仪表的参数是否符合技术要求，如果不经过校验，则其参数难以准确，由飞行仪表故障或显示数据不准确，容易发生飞行事故。大气数据校验仪能够对飞行仪器显示的压力、高度、升降速度、真空速等多种标准信号参数进行校验。
发明内容为了能够对飞行仪表的技术参数进行校验，本实用新型提供了大气数据综合校验仪。该校验仪通过参数检测与气源及电路和检测部件相结合，解决飞行仪表参数综合校验的技术问题。本实用新型解决技术问题所采用的方案是在壳体的前部面板上分别安装有电源开关、参数设置输入键盘、参数设置状态显示器、气压选择按钮、恒压选择按钮、微调旋钮、程序输入插口，在程序输入插口上设有程序输入按钮、测定参数显示屏和工作状态显示屏。在壳体的背板上分别安装有电源插口、风扇、静压输出接口、全压输出接口、吸气源接口和进气源接口，在壳体背板的一侧安装有复位按钮。在壳体内一侧与电源插口连接有变压器，变压器通过导线与电源板连接，经过整流、滤波和稳压的直流电源供给参数输入板和气体恒温器，同时为参数输入板供电。经过电源板的电流又经过导线输入给运放板，并分别输入给第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀，经过运放板将气体压力数据和工作状态数据分别通过测定参数显示屏和工作状态显示屏显示。与运放板电路连接的工作参数调整旋钮用于对工作状态参数进行调整。吸气源接口通过导气管与第三电磁阀连接后，又与第五电磁阀连接后通过气体恒温器与气压传感器连接，将气压参数转换成为电参数；进气源接口通过导气管与第一电磁阀连接后又经过第二电磁阀向气容中送气，所输入的气体又经过第一电磁阀后经过全压输出接口向外输出，经过气容后的气体一部分通过气体恒温器和气压传感器转变为电参数； 另一部分气体通过第四电磁阀后，经过静压输出接口向外输出。积极效果，本实用新型是用于校验飞行仪表的智能化的专用测试设备。可通过仪器面板操作直接输出所需的压力、高度、升降速度、真空速等多种标准信号。适用于工厂及航空领域作为飞行仪表参数的校准器具。

[0011]图1为本实用新型面板部件安装图图2为本实用新型背板部件安装图图3为本实用新型壳体内部部件安装状态图图4为本实用新型气路连接图图中，1.壳体，1.0.面板，1.00.背板，2、电源开关，3.气压选择按钮，3.1.恒压选
择按钮，4.参数设置输入键盘，5.工作参数调整旋钮，6.程序输入插口，7.程序输入按钮， 8.参数设置状态显示器，9.测定参数显示屏，10.工作状态显示屏，11.电源插口，12.风扇，13.静压输出接口，14.全压输出接口，15.吸气源接口，16.进气源接口，17.复位按钮， 18.变压器，19.电源板，20.工作控制板，21.运放板，22.参数输入板，23.气体恒温器， 24.第一电磁阀，25.第二电磁阀，26.第三电磁阀，27.第四电磁阀，28.第五电磁阀，29.气容，30.压力传感器。
具体实施方式
据图1所示，在壳体的前部面板1. 0上分别安装有电源开关2、参数设置输入键盘 4、参数设 置状态显示器8、气压选择按钮3、恒压选择按钮3. 1、微调旋钮5、程序输入插口 6， 在程序输入插口上设有程序输入按钮7、测定参数显示屏9和工作状态显示屏10。据图2所示，在壳体的背板上分别安装有电源插口 11、风扇12、静压输出接口 13、 全压输出接口 14、吸气源接口 15和进气源接口 16，在壳体背板的一侧安装有复位按钮17。据图3所示，在壳体1内一侧与电源插口 11连接有变压器18，变压器通过导线与电源板19连接，经过整流、滤波和稳压的直流电源供给参数输入板22和气体恒温器23，同时为参数输入板供电。经过电源板的电流又经过导线输入给运放板21，并分别输入给第一电磁阀24、第二电磁阀25、第三电磁阀26、第四电磁阀27和第五电磁阀28，经过运放板将气体压力数据和工作状态数据分别通过测定参数显示屏9和工作状态显示屏10显示。与运放板电路连接的工作参数调整旋钮5用于对工作状态参数进行调整。据图4所示，吸气源接口 15通过导气管与第三电磁阀26连接后，又与第五电磁阀 28连接后通过气体恒温器23与气压传感器30连接，将气压参数转换成为电参数；进气源接口 16通过导气管与第一电磁阀24连接后又经过第二电磁阀25向气容中送气，所输入的气体又经过第一电磁阀后经过全压输出接口向外输出，经过气容后的气体一部分通过气体恒温器和气压传感器转变为电参数；另一部分气体通过第四电磁阀27后，经过静压输出接口 13向外输出。所述气容是储气筒。 在吸气源接口上连接真空泵，在进气源接口上连接气泵。在运放板上安装有单片机，在单片机内输入控制与检测程序。本实用新型工作技术指标压力范围(0 100)kPa，允许误差士0. 1%高度范围(100 20000) m，允许误差士20m (max)空速(50 2000)km/h士3 km/h(取决于吸力源的真空度)，真空速(100 3000) km/h 士 3 km/h升降速度(0 200 ) m/s[0028]电网电压220V士 10%温度10°C 30°C湿度彡85%RH工作原理 大气数据综合校验仪是机电一体化的智能仪器，信号参数的设定与输出均由单片机控制和管理，各种参数的校验操作以及气路压力泄压、均压等操作均由单片机自动完成， 同时，仪器的运行状态、气路状态也受压力传感器电路监测，时时给出报警信号，指示错误信息等。该系统的硬件电路组成为1、参数值设定、显示及数据处理电路。2、气路压力信号检测电路。3、差值信号放大电路、控制电路、压力信号产生回路及整机供电电源电路。系统软件程序包括:A/D和D/A转换、采集、程序控制、键盘输入管理和程序故障判别、报警程序及各参数功能键过程检测程序。校验仪上电后，单片机管理软件执行初始化程序。使系统各外部接口、仪器状态、 气路压力值处于初始固定状态。DS1、DS2两显示窗口为待命状态，等待键值输入及参数功能选择。在进行压力参数设定时仪器处于初始状态，即被控气路内的压力值接近大气压值。首先设置仪器的功能键P，该键指示灯亮表明仪器已处于压力参数状态下，这时，可通过数值键和单位键操作，设定所需要的压力参数值，然后按mmHg/kPa键，系统启动，并按固定速率达到所需的压力值。如系统出现传感器及相应电路故障、仪表或接口漏气、数值超限、 精度超差等都给出相应的错误信息提示，以便及时查找故障原因。实际硬件电路工作过程如下单片机接收设定键值，在显示器上显示，并将处理后的数值量转换成十六进制码送D/A转换器输出为对应的模拟量，作为比较器的基准参数电压。系统内的压力值经压阻式传感器Pl检测，转化为电压信号，经差分放大(Al、A2、A3构成)将传感器输出的毫伏级电压值放大成几伏的电压值，一路送A/D转换器变为数字量信号，送入单片机进行判别处理，另一路直接送给电压比较器A3，与基准信号相差产生误差控制信号。A4、A5两级比例放大器，将比较器A3的差值信号放大500倍，加到后面控制级。 绝对值变换电路(Al A4构成)是将比较器放大的差值信号(士 15V)，变为两路单向(0 15V)控制电压，分别加到比例控制阀的输入端，一路为吸气阀K1，一路为进气阀K2。比较器信号的差值为正，说明气路内的压力值高于所要设定的压力值，吸气阀打开使气路内气压下降。若比较器信号的差值为负，说明气路内的压力值低于所设定的压力值，进气阀打开使气路内的气压上升，直到达到所设定的压力值。系统进入动态平衡，即系统内的压力值等于操作者所设定的压力值。改变设定参数，进入到一个新的平衡点，这样给定某个压力，系统就能自动调节，使气路内的压力等于该值，送给被检仪表。仪器H、Vi, Vt的功能设定类似于P值的设定，只是单片机多一道数值处理及参数回显程序，使气路内的压力值按照相应的关系公式转换为对应的参数值给出。升降速度参数控制不是系统压力所对应的高度值，而是高度H的变化率
，因此，参数给定不是压力值，而是给出相应的压力变化率值。首先，传感器采集的压力信号，放大后经变换电路转为压力变化率，送给比例阀控制电路，由于高度变化率与压力变化率不为线性关系，当系统进入不同的高度点，计算机要不断进行修正。即p=Kli ,Ki与气压高度有关，这样使给定值 保持为一常量。操作使用说明按键POWER电源开关打到“ON”位置，电源指示灯亮表明仪器上电。上电后仪器显示器及指示灯全亮，Is后进入等待状态，显示器DS1、DS2显示。TEST键为自检键。若功能键指示灯全灭，按下此键，进行仪器本身自检。此时要求静压、全压输出端要密封。用来自动检查传感器精度、内部气路的气密性。若处于某一功能下，按下此键，即进行此项目的气密性检查。P功能键为压力参数功能键。按下此键，系统处于压力信号输出，若系统内部不处于初态(1大气压)，此时键值无效。H功能键为高度参数功能。按下此键仪器输出高度参数，若系统内部气压不处于初态，此键无效。η功能键为升降速度参数功能。按下此键仪器处于升降速度功能，首先仪器进
行功能初始化，DSl显示，此时，按其它键无效。5s后，DSl显示即处于数值接收状态，此时， 可用数字键设定其参数值大小。DS2显示定高值，配合BSi键可改变定高值。BSi键与H键合用，在H状态下，DS2显示定高值3500，若改变不同定高值可按BSi键循环显示3500士 10、 3501士10、、5500士10。Vi功能键为空速功能键。高度初始定为0高度。Vt功能键为真空速功能键。此键按下，指示灯亮，可设定高度值(m)和真空速值 (m/h)。CLER键用来清除所设数值或改变设定参数。REST复位键为第二功能键2nd，此键可使仪表恢复初始状态。若出现报错指示， 功能转换，均使用此键。Reset系统复位按钮(谨用)，除非系统出现死机等异常故障，使用此键。0 9为数字键，设定系数数值。mmHg/kPa m/ (m/s)为单位功能键。相应单位键值与功能键配合使用，否则无效。 如在 功能下，m/s单位键有效，按下此键，即启动系统，使用系统按键速率达到定高值。大气数据综合校验仪，是用于校验飞行仪表的智能化的专用测试设备。可通过仪器面板操作直接输出所需的压力、高度、升降速度、真空速等多种标准信号参数。
权利要求1.大气数据综合校验仪，其特征是在壳体的前部面板(1.0)上分别安装有电源开关(2)、参数设置输入键盘(4)、参数设置状态显示器(8)、气压选择按钮(3)、恒压选择按钮(3. 1)、微调旋钮(5)、程序输入插口(6)，在程序输入插口上设有程序输入按钮(7)、测定参数显示屏(9)和工作状态显示屏 (10)；在壳体的背板上分别安装有电源插口(11)、风扇(12)、静压输出接口(13)、全压输出接口(14)、吸气源接口(15)和进气源接口(16)，在壳体背板的一侧安装有复位按钮(17)；在壳体(1)内一侧与电源插口( 11)连接有变压器(18)，变压器通过导线与电源板(19) 连接，经过整流、滤波和稳压的直流电源供给参数输入板(22)和气体恒温器(23)，同时为参数输入板供电；经过电源板的电流又经过导线输入给运放板(21)，并分别输入给第一电磁阀(24)、第二电磁阀(25 )、第三电磁阀(26 )、第四电磁阀(27 )和第五电磁阀(28 )，经过运放板将气体压力数据和工作状态数据分别通过测定参数显示屏(9)和工作状态显示屏(10)显示；与运放板电路连接的工作参数调整旋钮(5)用于对工作状态参数进行调整；吸气源接口(15)通过导气管与第三电磁阀(26)连接后，又与第五电磁阀(28)连接后通过气体恒温器(2)与气压传感器(30)连接，将气压参数转换成为电参数；进气源接口 (16)通过导气管与第一电磁阀(24)连接后又经过第二电磁阀(25)向气容中送气，所输入的气体又经过第一电磁阀后经过全压输出接口向外输出，经过气容后的气体一部分通过气体恒温器和气压传感器转变为电参数；另一部分气体通过第四电磁阀(27)后，经过静压输出接口(13)向外输出。
专利摘要本实用新型提供的是大气数据综合校验仪。在壳体面板上分别安装有电源开关、参数设置输入键盘、参数设置状态显示器、气压选择按钮、恒压选择按钮、微调旋钮、程序输入插口，在程序输入插口上设有程序输入按钮、测定参数显示屏和工作状态显示屏；在壳体的背板上分别安装有电源插口、风扇、静压输出接口、全压输出接口、吸气源接口、进气源接口和复位按钮；在壳体内安装有气路和电路部件，并与面板和背板上所安装的部件连接。本实用新型是用于校验飞行仪表的智能化的专用测试设备。可通过仪器面板操作直接输出所需的压力、高度、升降速度、真空速等多种标准信号。适用于工厂及航空领域作为飞行仪表参数的校准器具。
文档编号G01C25/00GK202101677SQ201120154888
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者侯兴勃, 白旭, 郭占山 申请人:白旭