ConST125智能多通道压力检定装置的研究和应用

陆新星，刘方雷

（1.国家管网集团 东部原油储运有限公司，江苏 徐州 221003；2.北京康斯特仪表科技股份有限公司，北京 100094）

0 引言

压力变送器是工业生产和实践中常用的仪表之一，在各种工业环境和控制系统中应用广泛，有效地保证其工作的可靠性、稳定性和准确性，对智能控制、工业生产、安全防护等具有重要的意义。ConST125 智能多通道压力检定装置，配合ConST171/171S 自动压力发生装置、ConST822/836 智能压力控制器、ACAL 压力检定校准系统软件，通过软件控制对被检仪表自动扫描，实现被检压力仪表数据的自动采集和计算，实现压力变送器的全自动检定[1]。

1 装置组成的方案

1.1 多通道压力检定装置

图1 ConST125智能多通道压力检定装置（气压版和液压版）Fig.1 Const125 Intelligent multi-channel pressure verification device (pneumatic version and hydraulic version)

图2 ConST101-1自动气液分离器和ConST101-2自动回零器Fig.2 Const101-1 automatic gas liquid separator and Const101-2 automatic zero return device

装置可将单路压力转换为6 个通道，每通道均配置M20×1.5 内螺纹快速接头。当使用气体作为传压介质进行检定时，在前端配置ConST101-1 自动气液分离器，被检表残余液体在每次检定时均能有效排空，有效避免校验系统被污染或腐蚀。当使用液体作为传压介质进行检定时，配置ConST101-2 自动回零器，有效提高全自动检定时的液体回零能力。

装置使用分线器解决复杂的接线问题，各通道的电测指标由智能压力控制器保证，6 路通道都配置24V 直流电源。通道切换时，采用短时并联供电的实现方式，确保变送器持续工作，通道扫描速度可达1 通道/s，一个升降压过程即可完成全部6 台变送器正反行程的数据采集。对于HART 智能压力变送器，软件在首次通讯后即自动记忆各变送器的通信地址等信息，保证各被检数据的快速采集。

装置内置颗粒过滤器，有效阻止颗粒物进入控制器系统管路，可快速与康斯特压力控制器和ACAL 压力检定校准软件组成6 通道全自动检定系统，支持设备多台级联，可轻松完成更多仪表同时检测工作。

1.2 压力源及压力标准

标准压力源部分包含气压发生装置、智能压力控制器、压力模块及连接软管、压力接头等附件。

气压发生装置采用电动工作方式，以空气为传压介质，可轻松发生（-0.095 ～7）MPa 内的压力，压力和真空部分相互独立，为智能压力控制器提供稳定、可靠的压力源。

智能压力控制器的控压稳定性小于0.003%FS，带载能力不小于500mL，配合CDP 模块式压力校验仪工作，模块准确度等级0.05 级、0.02 级或0.01 级，可根据用户设定，自动输出（-0.09 ～60）MPa 范围内所需压力值，实现各设定点的精确控制。同时，智能压力控制器还可以自定义压力上升和下降速率，在检定压力开关时，通过快速控压到动作点附近位置，然后缓慢通过设定点的方式，实现压力开关动作点的准确捕获。它具有Lan、WiFi、RS232 通信方式，可与ACal 检定校准系统软件通信，将系统内压力值实时传送给软件，并根据软件设定，输出指定压力值或执行指定控压速率。

1.3 电测标准

图3 分线器Fig.3 Splitter

图4 内置过滤器Fig.4 Built in filter

电测标准由智能压力控制器提供，其直流电流测量范围是（-30 ～30）mA，测量年准确度为±（0.008%RD+1.0μA），直流电压测量范围是（-30 ～30）V，测量年准确度为±（0.008%RD+1.0mV），同时还可以测量mV 电压、通断，自带24V 直流电源，满足常见压力变送器、压力传感器和压力开关的测试要求。

2 装置组成方案的应用

2.1 设备连接

图5 压力变送器批量检测方案Fig.5 Batch testing scheme of pressure transmitter

图6 多台压力变送器同时连接示意图Fig.6 Schematic diagram of simultaneous connection of multiple pressure transmitters

智能多通道压力检定装置负责被检的压力连接和电测输出通道的切换，标准压力的输出和被检变送器输出信号的测量由智能压力控制器来完成，软件负责控制和数据的采集和自动计算。将被检压力变送器分别连接至对应的连接头上，使用测试线与每通道的接线装置连接，连接后使用手动通道切换功能验证被检变送器输出的电测值，避免出现虚接、断路等情况。如输出信号为（4 ～20）mA 的电流型变送器，零点输出的电流值应为4mA 左右。

2.2 通信方式

通过软件进行控制，装置通过RS232 与计算机连接，当多台装置级联时，需分别与计算机进行连接。智能压力控制器通过RS232、LAN 或WiFi 方式与软件连接。

2.3 操作步骤

通过ACAL 检定校准系统软件，进行压力变送器的检定过程控制。根据压力变送器检定规程[2]，设置好被检变送器编号、检定点、驻留时间等各项参数，软件可自动保存采集到的当前实验室温湿度数据，点击自动运行，系统按照设置好的参数开始工作。

2.3.1 预排液操作

按检定规程要求[2]，正行程和反行程压力点的设定都是从低压到高压，对于正负压型、绝压型、真空型压力变送器，检定时都是从负压开始工作，导致气液分离器的作用无法有效发挥，被检仪表内残余的液体或细小颗粒杂质可能进入系统管路，造成隐患。使用预排液操作，在正式的正反行程检定之前，就将残余液体或细小颗粒杂质排出，软件根据标准器和被检仪表的测量范围自动设定预排液压力，充分保护设备。

2.3.2 检定过程

软件向智能压力控制器发出控制指令，并监测控制器状态，压力控制及压力判稳由智能压力控制器完成。当系统内压力值和压力波动度满足设定要求时，压力控制器示值变为绿色，具备数据采集条件。

按压力变送器检定规程[2]，被检压力变送器检定前应将阻尼调整为0，在设定点压力稳定且满足软件设定的驻留时间之后，开始采集电测信号，扫描间隔为1s，采集顺序为CH(1)、CH(2)……CH(n)，每台被检在每个设定点采集一次，依次完成所有设定点的数据采集，作为该变送器在对应上下行程的示值。软件还可以直接定义设定点采集间隔时间、通道采集顺序等信息。

整个示值检定过程自动完成，无需人工干预。

2.3.3 数据的处理

压力变送器的检定数据自动存储在软件中，自动完成最大允许误差、最大回差、示值误差、回程误差的计算，并可根据用户需要自定义模板，打印或导出符合要求的原始记录和检定证书。

3 结论

利用ConST125 智能多通道压力检定装置，批量自动采集被检压力变送器在不同压力下完整的电测数据，只需一次升降压即可完成6 台压力变送器的正反行程检定，多台级联时，可支持同时检定更多的压力变送器，再配合强大的软件功能完成被检压力变送器的数据自动采集、自动计算，减少人为差错的同时，大幅提高了效率。特别适合于周期性、重复性、大批量的压力变送器检定工作。