精密壓力表儀器半自動化檢定系統
介紹了精密壓力表儀器半自動化檢定系統的構成、工作原理、系統軟件及使用方法。應用該系統 可以實現0. 16級以下精密壓力儀表儀器的半自動化檢定。
一、引言
在石化企業中壓力表的應用極為廣泛,檢定的 工作量非常大,特別是對于精密壓力表,在用二等標 準活塞壓力計進行檢定時,需要手工取放砝碼、手動 造壓、手工記錄和數據處理,操作相當煩瑣,檢定人 員的勞動強度大,工作效率低。
隨著傳感技術的發展及計算機技術的日趨成 熟,使得實現壓力儀表儀器的自動化檢定成為可能。 我們采用北京康斯特公司生產的CST2001型數字 化高準確度智能壓力校驗儀及壓力模塊取代二等標 準活塞式壓力計,并利用數字壓力校驗儀的RS - 232接口與計算機設備通訊,組建起一套精密壓力 儀表儀器半自動化檢定系統,實現了精密壓力表檢 定數據的自動采集、數據自動處理和檢定結果的自 動打印輸出等功能。
二、檢定系統的構成及工作原理
1.系統構成
精密壓力儀表儀器半自動檢定系統是由壓力發 生器庇力校驗泵」、壓力模塊、CST2001數字壓力 校驗儀標準器;和計算機、打印機、系統檢定軟件以 及它們之間的專用通訊電纜連線構成,如圖1所示。
在檢定系統中,我們用CST2001數字壓力校驗 儀作為該檢定裝置的標準器,配有六只不同量程的 壓力模塊,量程分別為0?160kPa、0?250kPa、0? 1MPa6MPa25MPa60MPa。標準器的 準確度等級為0. 05級,可用于檢定0. 16級以下精 密壓力表和數字壓力計。同時CST2001還具有高 準確度的直流電流電壓測量功能及24V直流電壓 源輸出功能,可用于校驗壓力變送器r傳感器;。
2.系統工作原理
CST2001數字壓力校驗儀,采用先進的集成壓 力傳感器,配以高精度的放大單元及A/D轉換器, 進行嚴密的零點及滿量程溫度誤差的補償,用單片 微機實現各種數據的處理、分析、計算。通過面板薄 膜開關作為控制鍵盤,實現各種功能的設置。測量 結果由液晶顯示器顯示或通過RS - 232接口輸出 至計算機。標準器工作原理框圖見圖2.
檢定中,計算機由專用通訊電纜連線通過RS - 232串行接口與標準表CST2001數字壓力校驗儀 的RS- 232串行接口相連,在檢定系統軟件的控制 下,對被檢壓力表進行定點檢定,同時自動采集在該 檢定點標準表的讀數,然后對所有的測試數據自動 進行誤差計算,數據修約,并判斷檢定結果是否合 格,自動生成測試記錄和檢定證書域檢定結果通知 書j。
三、檢定系統的應用
1.系統軟件的使用要求
檢定系統軟件是在Windows95/98中文操作系 統下,由Visual Basic5. 0語言開發而成,系統在打印 時使用Word97 ,所以在運行該軟件時要求系統中裝 有Word97。檢定系統軟件包括普通壓力表檢定、精 密壓力表檢定和壓力變送器檢定三個部分,在實際 檢定中可根據被檢表的種類選擇相應的檢定程序。
由于在該系統中計算機只能與標準表 CST2001壓力校驗儀進行通訊,選擇自動采集數據 時,系統將只能采集到標準表的壓力示值和電流電 壓示值,所以在檢定壓力表餘壓力變送器以外j時, 本系統采用了 “反校法”進行檢定。就是通過手動操 作壓力發生系統的壓力調節閥,將被檢壓力表的指 針固定在某檢定點,并保持壓力示值的穩定,在檢定 系統軟件的控制下計算機自動采集標準表 CST2001的讀數,在程序設計中通過一定的算法將 檢定數據轉換成正校格式,使其格式完全附合國家 計量檢定規程JJ G49 一1999的要求。“反校法”的計 算公式為：
被檢表讀數r計算;=2 X|僉定點的實際值- 標準表的讀數值
2.操作過程
以精密壓力表的檢定過程為例:
(1）根據被檢精密壓力表的量程選擇合適的壓 力模塊,務必注意使所選壓力模塊與主機所選的量 程一致。將壓力模塊引壓口接到壓力發生器上,連 接好,不要泄露/將壓力模塊的電信號連接端接到 CST2001的壓力模塊接口上。
（2）打開壓力調節閥使壓力發生器通大氣,此 時,如果CST2001的壓力顯示不為零,按下“壓力清 零”鍵使壓力顯示為零,消除壓力測量的零位誤差。
(3） Windows98下運行壓力自動檢定系統軟 件,檢查計算機與標準表的RS - 232串口通訊線是 否已經連接好,并確認當前所選用的串行口 COM1 或COM2沒被其他系統占用。
⑷在檢定系統的主界面中,選擇窗口菜單“運 行參數設定”來設置通訊參數,選擇“被校表種類”菜 單完成被校表種類的確定、并輸入被檢壓力表的相 關信息,如生產廠家、出廠編號、準確度等級、測量范 圍等。然后選擇“自動采集數據”逐點進行壓力表的 半自動化檢定。
（5）正行程壓力檢定.?由零點開始加壓,待被檢 精密壓力表示值穩定后,按回車鍵確認計算機采集 到的標準器的壓力示值,?然后輕敲被檢壓力表的表 殼,將輕敲后指針的偏移量錄入計算機,逐點檢定, 直至壓力滿量程。
（6）反行程壓力檢定:正行程壓力檢定完成后, 開始做反行程壓力檢定,緩慢減壓,壓力平穩后讀取 標準表的示值;然后輕敲被檢壓力表的表殼,將輕敲 后指針的偏移量錄入計算機,逐點檢定,直至零點。
四、檢定系統的特點
應用數字化高準確度的壓力測量儀器和計算機 程控技術組建的精密壓力儀表儀器半自動檢定系 統,代替了過去用二等標準活塞壓力計以“稱重法” 手工檢定的技術,減輕了檢定人員的勞動強度,提高 了壓力儀表儀器檢定測試的工作效率。從實際使用 情況來看,該系統能夠滿足我公司對0. 16級以下精 密壓力儀表儀器的檢定要求。同時該檢定系統軟件 的中文界面友好,操作簡單,可實現壓力檢定數據的 自動采集、自動處理和自動打印、規范了檢定記錄和 檢定證書的格式,
