本发明涉及仪器标定校准，具体涉及一种液气联动压力传感器标定校准装置及方法。
背景技术：
1、压力传感器广泛的应用在各种工业自控环境中，主要有生产自动控制、气象监测、石油钻井、管道测流、水利水电、航空航天等众多行业。具体的像典型的工业液压控制系统，在模具中安装压力传感器用来测量注模、测模、保压等过程中压力的大小及控制，这就要求有高精度的压力控制及良好的线性变化输出以供人们对其模型的准确操作。随着现代检测技术的飞速发展和自动化技术的渗透，对某些行业内的传感器工作稳定性、可靠性有更高的要求，传感器技术也越来越受到国内外信息交互融合的广泛性关注。
2、压力传感器制造可以较为容易的完成，但是对于制作的产品能否达到实际 的精度需求，就需要有较高的技术进行产品的标定校准。标定校准其实是对压力传感器的输出进行线性化校准，并考虑在其工作条件范围内，可以稳定持久的达到压力传感器的标准化输出。
3、现有压力传感器标定校准设备的工作原理如下：通过压力源产生目标压力信号，该目标压力信号通过管道传递给待标定校准的压力传感器。待标定校准的压力传感器将接收到的压力信号转换为电信号输出，该电信号随后被标定校准设备中的校正处理模块接收，用于标定校准。
4、但上述标定校准设备存在以下缺陷：
5、（1）压力源一般都是通过电动增压泵和充油泵作为动力源，再配合微调阀进行调节，直接产生目标压力信号，此种调节方法当动力源、微调阀出现运行不稳定时，难以消除波动的影响，导致输出的目标压力信号不稳定且不精确；
6、（2）另外，此种直接产生目标压力信号的方法，由于难以让输出压力信号平稳的接近并稳定在目标压力信号，因此同样导致输出的目标压力信号不稳定且不精确，使标定校准后的压力传感器精度低。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种液气联动压力传感器标定校准装置及方法，用于解决现有的压力传感器标定校准设备输出压力不稳定、不精确的技术问题，实现压力稳定、精确的输出，提高标定校准后的压力传感器精度。
2、为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
3、一种液气联动压力传感器标定校准装置，包括：
4、恒压力源控制器，用于根据输入指令和反馈信号控制整个标定校准过程；
5、压力变送器，用于实时检测并反馈当前压力值给恒压力源控制器；
6、用户界面设备，用于显示压力信息、系统状态以及接收用户输入的控制指令；
7、油泵驱动器，用于控制变速油泵的转速；
8、阀门驱动器，用于控制电磁阀和电动阀的开度；
9、校正处理模块，与待标定校准的压力传感器连接，用于根据压力传感器的检测数据进行标定校准处理；
10、管路结构，包括：压力输入管路组件、压力调节管路组件、压力输出管路组件，各组件在所述恒压力源控制器的分段组合控制下，实现液气联动，产生并调节稳定的压力输出至待标定校准的压力传感器。
11、作为本发明优选的实施方式，所述压力输入管路组件包括：预加压电磁阀和储压罐；
12、所述预加压电磁阀设置在气源与所述储压罐之间，用于将空气通入到所述储压罐，以确保所述储压罐内压力达到预定值；
13、所述储压罐连接预加压电磁阀和压力调节管路组件，用于存储并稳定通入的空气和油液，作为后续压力调节的基准。
14、作为本发明优选的实施方式，所述压力调节管路组件包括：第一泄压电磁阀、油箱、微流量管、微流量三通、变速油泵，所述微流量三通内设有微流量三通电动阀；
15、所述第一泄压电磁阀设置在所述储压罐和所述油箱之间，用于对所述储压罐进行泄压，以实现初步的压力调节；
16、所述微流量管一端连接所述油箱，另一端连接所述微流量三通的一路输出；
17、所述微流量三通的输入连接所述变速油泵的输出，其另一路输出与所述储压罐连接；
18、所述变速油泵连接所述油箱，并通过油泵驱动器控制其转速，以调节油液的输出流量，令油压达到预设的范围，满足标定校准过程中的不同压力需求；
19、通过所述微流量三通电动阀控制油液的流量和流向，实现油压的稳定调节。
20、作为本发明优选的实施方式，所述压力输出管路组件包括：输出电磁阀、第二泄压电磁阀、油液回收桶；
21、所述输出电磁阀设置于所述储压罐与所述待标定校准的压力传感器之间，用于在标定校准过程中将稳定的压力输出至所述待标定校准的压力传感器；
22、所述第二泄压电磁阀设置在所述输出电磁阀与所述油液回收桶之间，用于精确调节输出油压至所需的标定校准压力参数；
23、所述油液回收桶用于收集精确调节过程中所排出的油液。
24、一种液气联动压力传感器标定校准方法，基于本发明所提供的标定校准装置，包括以下步骤：
25、输入所需的标定校准压力参数，开启预加压电磁阀将空气通入到储压罐内；
26、通过第一泄压电磁阀对储压罐进行初步泄压，并通过变速油泵将油箱中的油液送入微流量三通，配合微流量三通电动阀调节油液的流量和流向，使部分油液回流至油箱，另一部分油液流向储压罐，形成稳定的目标基准值；
27、调整第二泄压电磁阀的开度，使所述目标基准值逐渐接近并稳定在所述标定校准压力参数，并通过输出电磁阀输出至待标定校准的压力传感器；
28、反馈检测数据至校正处理模块，执行标定校准算法，完成压力传感器的标定校准。
29、作为本发明优选的实施方式，在进行初步泄压时，包括：
30、根据输入的标定校准压力参数获取对应的初步泄压目标值和最终泄压目标值，实时监测储压罐内的压力值，并将监测结果与初步泄压目标值进行比较；
31、若大于初步泄压目标值，则关闭预加压电磁阀，开启第一泄压电磁阀进行泄压，实时控制第一泄压电磁阀的开度，以调节泄压速率，使储压罐内的压力平稳下降至最终泄压目标值，关闭第一泄压电磁阀，开启变速油泵和微流量三通电动阀。
32、作为本发明优选的实施方式，在调节油液的流量和流向时，包括：
33、根据输入的标定校准压力参数获取目标基准值，并初步调节变速油泵的转速，令输出的油压达到预设的范围后，向微流量三通电动阀发送控制信号，控制其两路输出的开度，以引导部分油液通过微流量管回流至油箱，进行油压的精细调节，使油压逐渐接近并稳定在所述目标基准值。
34、作为本发明优选的实施方式，在控制微流量三通电动阀两路输出的开度时，包括：
35、采用变频技术对电机进行调速，从而驱动执行器对阀门开度进行精准控制；
36、其中，在对电机进行调速时，包括：
37、获取阀门在一次控制下的最大开度差和第一减速比例系数，得到当前所述电机所满足的预设条件，并结合当前开度差划分速度区间，根据所述速度区间控制所述电机的运行频率；
38、其中，当时，划分出第一、第二、第三速度区间，当时，则在第一、第二、第三速度区间的基础上增加第四、第五速度区间；
39、为最大开度差，为电机变频运行的最低频率。
40、作为本发明优选的实施方式，在调整第二泄压电磁阀的开度时，包括：构建精细控制数学模型，根据所述精细控制数学模型调整第二泄压电磁阀的开度；
41、构建精细控制数学模型，包括：
42、获取回位弹簧作用在阀芯上的力、作用在阀芯上的电磁力以及作用在阀芯上的液动力，构建阀芯的动力学模型，如公式7所示：
43、 （7）；
44、式中，为阀芯位移，当阀门全开时，，为阀芯整体的质量，为作用在阀芯上的电磁力，为作用在阀芯上的液动力，为回位弹簧作用在阀芯上的力，为内部的摩擦系数，为阀芯的动力学模型。
45、作为本发明优选的实施方式，在执行标定校准算法时，包括：
46、确定待标定校准的压力传感器的预配置实际数字输出，并基于待标定校准的压力传感器的零点漂移和灵敏度，得到引入温度漂移后的输出，进行拟合校准得到拟合校准输出，如公式21所示：
47、 （21）；
48、式中，为传感器二次方程非线性校准值，为传感器三次方程非线性校准值，为传感器非线性校准参考点，为引入温度漂移后的输出，为拟合校准输出；
49、利用压力零点调整系数和压力满量程调整系数，完成待标定校准的压力传感器的校准。
50、相比现有技术，本发明的有益效果在于：
51、（1）本发明通过压力输入管路组件、压力调节管路组件、压力输出管路组件的分段组合控制，当其中一个管路组件出现运行不稳定时，可以通过对失稳管路组件的调节或其他管路组件的调节，消除波动的影响，保证输出压力的稳定性和精确性，同时分段组合控制，使输出压力值更加平稳的接近并稳定在所需的标定校准压力参数，进一步保证保证输出压力的稳定性和精确性；
52、（2）本发明通过压力输入管路组件、压力调节管路组件、压力输出管路组件的分段组合控制，当输出压力不稳定时，能准确判别出是哪一组件失稳，从而对相应组件的压力进行调节，快速令输出压力恢复稳定；
53、（3）本发明通过将整个压力控制过程划分为三段，第一段达到最终泄压目标值，第二段达到目标基准值，第三段达到标定校准压力参数并进行输出，通过分段控制能更好的将输出压力稳定在标定校准压力参数，并且在出现压力失稳时，识别出失稳的控制段，并对相应的控制段进行压力调节，快速令输出压力恢复稳定；
54、（4）本发明在上述分段控制的基础上，通过对压力传感器信号调理芯片的压力通道内零点和满量程值进行调节，得到预配置实际数字输出，在该输出的基础上引入零点漂移和灵敏度，并进行拟合校准，从而得到消除温度漂移和非线性度后的输出，进行量程调节，实现良好的标定校准效果。
55、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
1.一种液气联动压力传感器标定校准装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的液气联动压力传感器标定校准装置，其特征在于，所述压力输入管路组件包括：预加压电磁阀和储压罐；
3.根据权利要求2所述的液气联动压力传感器标定校准装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的液气联动压力传感器标定校准装置，其特征在于，所述压力输出管路组件包括：输出电磁阀、第二泄压电磁阀、油液回收桶；
5.一种液气联动压力传感器标定校准方法，其特征在于，基于权利要求4所述的标定校准装置，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的液气联动压力传感器标定校准方法，其特征在于，在进行初步泄压时，包括：
7.根据权利要求6所述的液气联动压力传感器标定校准方法，其特征在于，在调节油液的流量和流向时，包括：
8.根据权利要求7所述的液气联动压力传感器标定校准方法，其特征在于，在控制微流量三通电动阀两路输出的开度时，包括：
9.根据权利要求5-8任一项所述的液气联动压力传感器标定校准方法，其特征在于，在调整第二泄压电磁阀的开度时，包括：构建精细控制数学模型，根据所述精细控制数学模型调整第二泄压电磁阀的开度；
10.根据权利要求9所述的液气联动压力传感器标定校准方法，其特征在于，在执行标定校准算法时，包括：
