王同宾,于晓白,尚霜霜
(辽宁省计量科学研究院,辽宁省沈阳市110004 )
压力变送器是一种能够将压力信号转换成电信号的压力计量仪表,主要用于工业过程压力测量与控制。对它的检测需要通过压力计量标准器输入标准压力信号,通过电信号测量标准器测量其输出电信号。
由于压力计量使用的标准器多为活塞式压力计,属于纯机械式的标准器,完全靠人工搬砝码,人工加压,很难实现标准器的自动控制。但近几年,逐渐应用了数字压力控制器作为压力标准器,能够实现压力的全自动控制,并且能够实现与计算机通信,可以实现在整个测量过程中不用人操作。电信号测量标准器可以采用数字多用表,同样可以与计算机通信,实现数据自动采集。
基于上述情况,我们可以开发一套压力变送器全自动测量系统,实现压力变送器的自动造压,自动采集数据,自动存储和自动处理数据,自动打印记录的全自动测量。
压力变送器全自动测量系统主要由数字压力控制器、压力源、真空泵、压力校验台、数据采集单元,计算机、打印机和被测压力变送器组成。如图1 所示。其中数字压力控制器、压力源、真空泵组成压力标准器,它通过压力校验台及相应的连接管路可以将标准压力输入到被检压力变送器中,然后通过数据采集单元读取压力变送器输出电信号。通过计算机程序控制数字压力控制器逐点输出标准压力信号,同时逐点读取数据采集单元采集的压力变送器输出电信号,并对所有数据进行处理计算,最后打印出检定记录。压力变送器全自动测量系统的压力测量范围为0 ~10MPa,准确度等级0.01 级,能够实现0.2 级及以下等级的压力变送器的全自动测量。
图1 压力变送器全自动测量系统组成图
压力变送器全自动测量系统可以实现测量过程完全自动化。检定人员只需将被检压力变送器安装到压力校验台上,将输出端子连接到数字多用表上,通过操作界面设置好测量上下限、测量点数、测量次数,即可启动全自动测量。
1)实现自动升降压
依据JJG882 -2004 《压力变送器》检定规程,对压力变送器的检定需要在其测量上下限中间均匀选取几个检定点,升压降压2 个循环。压力变送器全自动测量系统采用了数字压力控制器作为压力标准器,数字压力控制器的工作原理是压力控制单元对传压介质的压力进行控制,输出标准压力量值,并通过压力传感器对被控的压力量值进行测量,在显示器上直接显示出来。这样就可以实现标准压力的自动控制,而且能够更改量程、测量模式(表压、绝压)、测量点数、循环次数、压力稳定后保持时间等。
2)自动采集处理数据
实现了自动升降压功能,还需要读取压力变送器输出信号值。对压力变送器的检定通常选用数字多用表读取输出信号值(通常为直流电流或直流电压信号)。压力变送器全自动测量系统实现了与数字多用表的计算机通讯,可以直接将数字多用表上的数据采集到计算机上,而且可以设置信号输出形式及范围、小数位数等,同时检定完成后能够对检定数据进行处理计算、判定合格并最终打印出检定记录。这样才真正实现了检定过程的全自动,使检定工作更加便利、高效。
压力变送器全自动测量系统实现了压力变送器的全自动测量,但这只是针对采用数字压力控制器作为压力标准器的压力变送器测量,采用活塞式压力计等其它压力标准器还无法实现自动化,由于压力仪表种类繁多,包括指针式、数字式等,检定量都很大,如果将这些仪表的检测都实现了自动化检测,将会大大提高检测效率,同时也会减少计量检定人员的工作量。这些还需要我们进行更多的研究和探讨。
[1]朱家良.JJG882 -2004 压力变送器[S]. 北京:国家质量监督检验检疫总局,2004.