壓力變送器全自動測量系統(tǒng)研究

王同賓，于曉白，尚霜霜

(遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，遼寧省沈陽市110004 )

0 概述

壓力變送器是一種能夠?qū)毫π盘栟D(zhuǎn)換成電信號的壓力計(jì)量儀表，主要用于工業(yè)過程壓力測量與控制。對它的檢測需要通過壓力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器輸入標(biāo)準(zhǔn)壓力信號，通過電信號測量標(biāo)準(zhǔn)器測量其輸出電信號。

由于壓力計(jì)量使用的標(biāo)準(zhǔn)器多為活塞式壓力計(jì)，屬于純機(jī)械式的標(biāo)準(zhǔn)器，完全靠人工搬砝碼，人工加壓，很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)器的自動控制。但近幾年，逐漸應(yīng)用了數(shù)字壓力控制器作為壓力標(biāo)準(zhǔn)器，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力的全自動控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)與計(jì)算機(jī)通信，可以實(shí)現(xiàn)在整個測量過程中不用人操作。電信號測量標(biāo)準(zhǔn)器可以采用數(shù)字多用表，同樣可以與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集。

基于上述情況，我們可以開發(fā)一套壓力變送器全自動測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓力變送器的自動造壓，自動采集數(shù)據(jù)，自動存儲和自動處理數(shù)據(jù)，自動打印記錄的全自動測量。

1 系統(tǒng)組成

壓力變送器全自動測量系統(tǒng)主要由數(shù)字壓力控制器、壓力源、真空泵、壓力校驗(yàn)臺、數(shù)據(jù)采集單元，計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和被測壓力變送器組成。如圖1 所示。其中數(shù)字壓力控制器、壓力源、真空泵組成壓力標(biāo)準(zhǔn)器，它通過壓力校驗(yàn)臺及相應(yīng)的連接管路可以將標(biāo)準(zhǔn)壓力輸入到被檢壓力變送器中，然后通過數(shù)據(jù)采集單元讀取壓力變送器輸出電信號。通過計(jì)算機(jī)程序控制數(shù)字壓力控制器逐點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)壓力信號，同時(shí)逐點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)采集單元采集的壓力變送器輸出電信號，并對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算，最后打印出檢定記錄。壓力變送器全自動測量系統(tǒng)的壓力測量范圍為0 ～10MPa，準(zhǔn)確度等級0.01 級，能夠?qū)崿F(xiàn)0.2 級及以下等級的壓力變送器的全自動測量。

圖1 壓力變送器全自動測量系統(tǒng)組成圖

2 功能特點(diǎn)

壓力變送器全自動測量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)測量過程完全自動化。檢定人員只需將被檢壓力變送器安裝到壓力校驗(yàn)臺上，將輸出端子連接到數(shù)字多用表上，通過操作界面設(shè)置好測量上下限、測量點(diǎn)數(shù)、測量次數(shù)，即可啟動全自動測量。

1)實(shí)現(xiàn)自動升降壓

依據(jù)JJG882 －2004 《壓力變送器》檢定規(guī)程，對壓力變送器的檢定需要在其測量上下限中間均勻選取幾個檢定點(diǎn)，升壓降壓2 個循環(huán)。壓力變送器全自動測量系統(tǒng)采用了數(shù)字壓力控制器作為壓力標(biāo)準(zhǔn)器，數(shù)字壓力控制器的工作原理是壓力控制單元對傳壓介質(zhì)的壓力進(jìn)行控制，輸出標(biāo)準(zhǔn)壓力量值，并通過壓力傳感器對被控的壓力量值進(jìn)行測量，在顯示器上直接顯示出來。這樣就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)壓力的自動控制，而且能夠更改量程、測量模式(表壓、絕壓)、測量點(diǎn)數(shù)、循環(huán)次數(shù)、壓力穩(wěn)定后保持時(shí)間等。

2)自動采集處理數(shù)據(jù)

實(shí)現(xiàn)了自動升降壓功能，還需要讀取壓力變送器輸出信號值。對壓力變送器的檢定通常選用數(shù)字多用表讀取輸出信號值(通常為直流電流或直流電壓信號)。壓力變送器全自動測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與數(shù)字多用表的計(jì)算機(jī)通訊，可以直接將數(shù)字多用表上的數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)上，而且可以設(shè)置信號輸出形式及范圍、小數(shù)位數(shù)等，同時(shí)檢定完成后能夠?qū)z定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算、判定合格并最終打印出檢定記錄。這樣才真正實(shí)現(xiàn)了檢定過程的全自動，使檢定工作更加便利、高效。

3 結(jié)論

壓力變送器全自動測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了壓力變送器的全自動測量，但這只是針對采用數(shù)字壓力控制器作為壓力標(biāo)準(zhǔn)器的壓力變送器測量，采用活塞式壓力計(jì)等其它壓力標(biāo)準(zhǔn)器還無法實(shí)現(xiàn)自動化，由于壓力儀表種類繁多，包括指針式、數(shù)字式等，檢定量都很大，如果將這些儀表的檢測都實(shí)現(xiàn)了自動化檢測，將會大大提高檢測效率，同時(shí)也會減少計(jì)量檢定人員的工作量。這些還需要我們進(jìn)行更多的研究和探討。

［1］朱家良.JJG882 －2004 壓力變送器［S］. 北京:國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2004.