指针式测量仪表以及仪表校验方法与流程

本申请涉及工业测量的，具体来说是一种指针式测量仪表以及仪表校验方法。

背景技术：

1、指针式仪表被广泛应用在压力测量、温度测量等工业测量场景中。

2、以指针式压力表为例，其包括感压膜片、传力机构、转轴与指针，转轴的一端与传力机构的输出端连接，转轴的另一端与指针连接，测量过程中，感压膜片根据待测压力产生形变，传力机构将前述形变转化为转矩，通过转轴带动指针移动，实现压力测量值的指示。

3、当待测物理量发生波动或者大幅度变化时，指针需要随待测物理量的变化而移动，转轴受力增大，容易发生损坏。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种指针式测量仪表以及仪表校验方法，能够降低转轴的损坏风险。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种指针式测量仪表，包括：表盘；转轴，转轴设置于表盘的第一位置；指针，指针的第一部与转轴相连接；驱动模块，用于驱动指针的第二部，驱动模块设置在表盘的第二位置；测量传感器，用于对待测物理量进行测量，产生传感器信号；处理模块，处理模块从测量传感器采集传感器信号，根据传感器信号对驱动模块进行控制，使指针的指示测量值与传感器信号相对应。

3、一些实施例中，驱动模块包括磁场发生部，磁场发生部用于产生磁场，指针的第二部与磁场之间产生作用力，使指针的第二部绕转轴转动。

4、一些实施例中，根据指针的第二部与磁场发生部的相对运动速度确定第一控制周期，处理模块被配置为根据第一控制周期对磁场发生部进行控制，使指针的第二部与磁场之间的作用力发生变化。

5、一些实施例中，磁场发生部包括第一发生单元；处理模块被配置为：在第一时刻，若第一发生单元的位置位于指针的当前位置与传感器信号的对应位置之间，控制第一发生单元产生吸引指针的磁场；在第二时刻，控制第一发生单元产生排斥指针的磁场，第二时刻发生于第一时刻之后；第一时刻与第二时刻之间，指针的第二部被磁场驱动经过第一发生单元。

6、一些实施例中，磁场发生部包括第一发生单元与第二发生单元；处理模块被配置为：在第一时刻，若第一发生单元位于指针的当前位置与传感器信号的对应位置之间，第二发生单元位于第一发生单元与传感器信号的对应位置之间，控制第一发生单元产生吸引指针的磁场；在第二时刻，控制第二发生单元产生吸引指针的磁场，第二时刻发生于第一时刻之后；第一时刻与第二时刻之间，指针的第二部被磁场驱动经过第一发生单元。

7、一些实施例中，磁场发生部包括第一发生单元与第二发生单元；处理模块被配置为：在第二时刻，若指针的当前位置位于第一发生单元与第二发生单元之间，第二发生单元位于指针的当前位置与传感器信号的对应位置之间， 控制第一发生单元产生排斥指针的磁场；在第三时刻，控制第一发生单元产生的磁场强度降低，或者，控制第一发生单元停止产生磁场，第三时刻发生于第二时刻之后；第二时刻与第三时刻之间，指针的第二部被磁场驱动经过第二发生单元。

8、一些实施例中，磁场发生部包括第一发生单元与第二发生单元；若传感器信号的对应位置位于第一发生单元与第二发生单元之间，指针的当前位置位于第一发生单元与第二发生单元之间，处理模块被配置为：控制第一发生单元与第二发生单元产生吸引指针的磁场；或者，控制第一发生单元与第二发生单元产生排斥指针的磁场。

9、一些实施例中，处理模块被配置为：周期性地从测量传感器采集传感器信号；若指针与传感器信号的对应位置之间的偏差小于等于设定阈值，处理模块被配置为根据第二控制周期对磁场发生部进行控制；第二控制周期大于传感器信号的采集周期。

10、一些实施例中，第二控制周期内，处理模块被配置为，根据指针的当前位置与传感器信号进行判断：若指针的当前位置与传感器信号之间的偏差小于等于调整阈值，保持指针的当前位置不变，直至下一个第二控制周期；若指针的当前位置与传感器信号之间的偏差大于调整阈值，根据传感器信号对磁场发生部进行控制。

11、一些实施例中，若指针与传感器信号的对应位置之间的偏差大于设定阈值，处理模块被配置为根据第一控制周期对磁场发生部进行控制；第一控制周期大于第二控制周期；或者，第二控制周期小于第一控制周期，第一控制周期大于传感器信号的采集周期。

12、一些实施例中，处理模块被配置为：根据第二控制周期内的全部传感器信号计算信号变化趋势；根据信号变化趋势对磁场发生部进行控制，使指针的变化趋势与信号变化趋势相同。

13、一些实施例中，磁场发生部包括至少两个磁场发生单元，磁场发生单元设置于表盘的指示刻度上，或者，磁场发生单元设置于表盘的两个相邻指示刻度之间，使得，从表盘的一个指示刻度到另一个指示刻度的范围内至少设有一个磁场发生单元。

14、一些实施例中，表盘包括，设有至少一个指示刻度的第一指示区间，以及，设有至少一个指示刻度的第二指示区间；第一指示区间中的磁场发生单元的分布密度大于第二指示区间中的磁场发生单元的分布密度。

15、一些实施例中，测量传感器包括第一传感单元与第二传感单元，处理模块被配置为：获取处理公式，处理公式用于表示待测物理量、第一可测物理量与第二可测物理量之间的关系；从第一传感单元采集第一测量信号，第一测量信号用于表示第一可测物理量；从第二传感单元采集第二测量信号，第二测量信号用于表示第二可测物理量；根据处理公式对第一测量信号与第二测量信号进行处理，根据处理结果对驱动模块进行控制，使指示测量值表示待测物理量。

16、本申请实施例的第二方面提供了一种仪表校验方法，用于对本申请实施例的第一方面中任一实施例的指针式测量仪表进行校验，指针式测量仪表包括指针、驱动模块、测量传感器与处理模块；仪表校验方法包括：控制校验物理量按照第一趋势变化，直至达到目标校验值；测量传感器对校验物理量进行测量，当指针达到校验要求时，得到第一指示测量值；处理模块对驱动模块进行控制，使指针按照第一趋势变化，之后，根据测量传感器的传感器信号对驱动模块进行控制，当指针达到校验要求时，得到第二指示测量值；根据第一指示测量值与第二指示测量值对指针式测量仪表进行校验。

17、本申请实施例中，当待测物理量发生变化时，测量传感器对待测物理量进行测量，产生传感器信号，处理模块根据传感器信号对驱动模块进行控制，驱动模块驱动指针的第二部绕转轴运动，使指针的指示测量值与传感器信号相对应。通过转轴与指针的第一部确定指针的转动中心，通过驱动模块与指针的第二部的驱动关系控制指针运动，当待测物理量波动或者发生大幅度变化时，减少了转轴因此受到的扭矩影响，提高了转轴的使用寿命，降低了指针式测量仪表的维护成本。

技术特征：

1.一种指针式测量仪表，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述驱动模块包括磁场发生部，所述磁场发生部用于产生磁场，所述指针的第二部与磁场之间产生作用力，使所述指针的第二部绕所述转轴转动。

3.根据权利要求2所述的指针式测量仪表，其特征在于，根据所述指针的第二部与所述磁场发生部的相对运动速度确定第一控制周期，所述处理模块被配置为根据所述第一控制周期对所述磁场发生部进行控制，使所述指针的第二部与磁场之间的作用力发生变化。

4.根据权利要求2或3所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述磁场发生部包括第一发生单元；所述处理模块被配置为：

5.根据权利要求2或3所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述磁场发生部包括第一发生单元与第二发生单元；所述处理模块被配置为：

6.根据权利要求2或3所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述磁场发生部包括第一发生单元与第二发生单元；所述处理模块被配置为：

7.根据权利要求2或3所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述磁场发生部包括第一发生单元与第二发生单元；

8.根据权利要求2或3所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述处理模块被配置为：

9.根据权利要求8所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述第二控制周期内，所述处理模块被配置为，根据所述指针的当前位置与所述传感器信号进行判断：

10.根据权利要求8所述的指针式测量仪表，其特征在于，若所述指针与所述传感器信号的对应位置之间的偏差大于设定阈值，所述处理模块被配置为根据第一控制周期对所述磁场发生部进行控制；

11.根据权利要求8所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述处理模块被配置为：

12.根据权利要求2、3、9、10或11所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述磁场发生部包括至少两个磁场发生单元，所述磁场发生单元设置于所述表盘的指示刻度上，或者，所述磁场发生单元设置于所述表盘的两个相邻指示刻度之间，使得，从所述表盘的一个指示刻度到另一个指示刻度的范围内至少设有一个所述磁场发生单元。

13.根据权利要求12所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述表盘包括，设有至少一个指示刻度的第一指示区间，以及，设有至少一个指示刻度的第二指示区间；所述第一指示区间中的所述磁场发生单元的分布密度大于所述第二指示区间中的所述磁场发生单元的分布密度。

14.根据权利要求2、3、9、10、11或13所述的指针式测量仪表，其特征在于，所述测量传感器包括第一传感单元与第二传感单元，所述处理模块被配置为：

15.一种仪表校验方法，其特征在于，用于对权利要求1至14任一项所述指针式测量仪表进行校验，所述指针式测量仪表包括指针、驱动模块、测量传感器与处理模块；所述仪表校验方法包括：

技术总结本申请实施例给出了一种指针式测量仪表以及仪表校验方法，包括，表盘；转轴，转轴设置于表盘的第一位置；指针，指针的第一部与转轴相连接；驱动模块，用于驱动指针的第二部，驱动模块设置在表盘的第二位置；测量传感器，用于对待测物理量进行测量，产生传感器信号；处理模块，处理模块从测量传感器采集传感器信号，根据传感器信号对驱动模块进行控制，使指针的指示测量值与传感器信号相对应。本申请的技术方案能把指针数字化，同时降低转轴的损坏风险，提高指针式测量仪表的使用寿命。技术研发人员：赵士春受保护的技术使用者：北京康斯特仪表科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25