9016型电子压力扫描阀自动化检定系统

涂斌

(北京动力机械研究所，北京100074)

0 引言

9016型电子压力扫描阀有16个压力通道，集成了16个压力传感器，能够对多通道的压力同时进行测量，这使得9016型电子压力扫描阀被越来越多地应用于发动机试验，也给计量检定提出了更高的要求。以往对9016型电子压力扫描阀的检定都是人工手动，因为压力通道多，数据量大，不但工作强度大，效率低，且容易造成人为误差。基于上述原因，开发研制一套9016型电子压力扫描阀自动检定系统，利用计算机对设备进行控制，自动检定并采集数据，进行数据处理，打印检定证书和记录，实现自动检定的功能。

1 硬件组成和工作概述

9016型电子压力扫描阀自动检定系统的硬件由计算机、PCS-400数字压力计和90DB数据集汇器三部分组成，附加设备有惠普GPIB卡、网卡、气源 (氮气气瓶)、打印机和专用电缆等，如图1所示。计算机和PCS－400型数字式压力计通过GPIB卡进行通讯，运用远程指令对PCS－400型数字式压力计进行控制。同时计算机和90DB数据集汇器通过网卡、网线连接，90DB数据集汇器再通过专用电缆与9016型电子压力扫描阀连接;计算机通过90DB数据集汇器把相应的指令发送到9016型电子压力扫描阀 (例如推阀指令)，同时9016型电子压力扫描阀检定数据通过90DB数据集汇器发送给计算机;最后计算机再对检定数据做自动处理，生成检定记录和证书，完成自动检定。

图1 9016型电子压力扫描阀自动化检定系统原理图

2 软件设计

9016型电子压力扫描阀自动检定系统采用Visual Basic 6.0进行设计开发。其中，90DB数据集汇器和计算机通过网卡和网线进行通讯，可以引入Visual Basic 6.0中的部件Microsoft Winsock control 6.0，运用TCP/IP通讯协议对其编程，以实现两者数据通讯，完成数据采集。PCS－400型数字式压力计和计算机是通过GPIB卡进行通讯，通过查阅PCS－400型数字式压力计使用说明书给出的指令表，按照相应的通讯语言和通讯地址对其进行编程，通过程序控制PCS－400自动输出标准压力。

Visual Basic 6.0采用的是可视化面向对象编程，拥有很多通用控件，可以很方便的通过GPIB接口对仪器进行控制。同时具有文本化编程软件的强大功能。本程序中通过引用Microsoft Word 11.0 Object Library，然后用Word制作证书和记录的模板，再应用书签功能把数据加载到模板中，最终生成证书和记录。

2.1 软件的流程

9016型电子压力扫描阀有16个压力通道，也就是16个压力传感器。另外它还有一个名称为Supply的阀门控制口，通过它来控制扫描阀的状态为运行和校准。当给这个控制口施加0.7 MPa左右压力时 (一般不要超过1 MPa)阀门控制有效。(在我们检定时扫描阀都是处于校准位置的。)这时只要把标准压力加到扫描阀的cal校准口，就给16个通道都加上了同样大小的压力。从而对16个压力通道同时检定。对于需要校准零点和满度值的扫描阀，也是在校准状态时完成的。

在检定过程中，计算机控制PCS－400型数字式压力计给9016型电子压力扫描阀施加标准压力。数字压力计判定压力是否稳定，如果超过等待时间，压力仍不稳定，计算机就会提示检定员进行气密性检查;压力稳定后数字压力计会把命令反馈给计算机。扫描阀各个通道的采集数据在不断的通过专用电缆传送到90DB，当收到压力稳定的信号后，计算机就把90DB中采集到的的数据进行分析并记录，然后再进行下一个校准点的检定。以上整个过程的顺序问题通过时间控件来很好的解决。图2是软件的流程图。

2.2 软件的特性

1)软件界面清晰，容易操作

软件的主界面如图3。研制这套自动化检定系统的目的就是为了提高工作效率，减小劳动强度，所以软件的设计思想就是要简单明了、容易操作、人机交互性强。对检定中需要录入的信息，都有默认上一次的功能，可以减少重复输入。在检定的过程中还有相应的提示。

2)自动处理数据，并出具证书和记录

图2 9016电子压力扫描阀检定软件流程图

图3 9016电子压力扫描阀检定软件主界面

9016型电子压力扫描阀由16个通道组成，可同时采集16个传感器的数据，数据处理量较大。如果人工去计算的话，非常耗费时间。通过编程，把传感器的处理方法和用到的公式写到程序里面，通过软件来处理数据，大大提高了工作效率。按照实验室的要求，编制了证书和记录的模板，数据处理完毕后，自动生成证书和记录。

3)维护性强，便于升级

软件现在配备的数字压力计是PCS－400，量程范围0～3.5 MPa/0～500 psi，准确度等级0.01级，可对满量程为30～500 psi的9016电子压力扫描阀进行检定，但覆盖不了所有扫描阀的量程。另外9016电子压力扫描阀的更高级产品9116电子压力扫描阀也已经出现。为此，程序采用了大量的模块化设计，结构清晰易懂，人机交互性强，方便了日后的维护和升级。

3 程序使用中需注意的问题

9016电子压力扫描阀与90DB数据集汇器通过专用电缆连接，90DB数据集汇器与计算机是通过网线连接网卡通讯的。每一个9016电子压力扫描阀都有一个ip地址。在进行检定的时候，要注意将计算机的ip地址改成和扫描阀的ip地址相同的域。例如扫描阀的地址为200.200.23.16，可以将计算机的 ip地址改为200.200.23.3。这样两者才能进行通讯。

4 实验验证

该自动化检定系统完成以后，针对系统的各项功能进行了实验验证，其结论为:

1)实现了对PCS－400数字压力计的实时控制，在连接气源以后，由软件控制输出并保持标准压力。

2)准确采集9016电子压力扫描阀的数据。用该自动检定系统与9016电子压力扫描阀厂家自带的软件同时采集编号为1496C压力扫描阀第一通道的输出压力值，得到的数据保持一致，如表1(因使用的9016电子压力扫描阀由国外进口，故采集的数据使用英制单位)。

3)数据处理功能。表1中的采集数据通过软件处理得到的结果，与人工计算的结果保持一致。

5 结束语

通过以上实验验证，该9016型电子压力扫描阀自

表1 验证数据

动化检定系统能够准确可靠地采集检定数据，并进行数据处理和打印证书，实现了对9016电子压力扫描阀的自动检定，有效地提高了检定效率。软件设计采用了Visual Basic 6.0可视化面向对象编程，运行稳定，维护方便。它的开发经验也可以为其他的自动化检定系统研制提供参考。

［1］张宏林.Visual Basic 6.0程序设计与开发技术大全 ［M］.北京:人民邮电出版社，2004.

［2］黄振轩，宋卫海，林立松.VB程序设计与数据库 ［M］.济南:山东科学技术出版社，2007.

［3］肖新峰.TCP/IP协议与网络管理标准教程 ［M］.北京:清华大学出版社，2007.

［4］Pressure Systems，Inc.PSI9016以太网智能压力扫描阀用户手册 ［Z］.

［5］标准气体压力源 (PCS-400)使用说明书 ［Z］.