介紹了精密壓力表儀器半自動化檢定系統(tǒng)的構成、工作原理、系統(tǒng)軟件及使用方法。應用該系統(tǒng)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(yè)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(fā)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(tǒng),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(tǒng)的構成及工作原理

1.系統(tǒng)構成

精密壓力儀表儀器半自動檢定系統(tǒng)是由壓力發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的應用

1.系統(tǒng)軟件的使用要求

檢定系統(tǒng)軟件是在Windows95/98中文操作系統(tǒng)下,由VisualBasic5.0語言開發(fā)而成,系統(tǒng)在打印時使用Word97,所以在運行該軟件時要求系統(tǒng)中裝有Word97。檢定系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)采用了“反校法”進行檢定。就是通過手動操作壓力發(fā)生系統(tǒng)的壓力調節(jié)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(wěn)定,在檢定系統(tǒng)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(guī)程JJG49一1999的要求。“反校法”的計算公式為：

被檢表讀數r計算=2X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(fā)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(jié)閥使壓力發(fā)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(tǒng)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(tǒng)占用。

⑷在檢定系統(tǒng)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(wěn)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(wěn)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(tǒng)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(tǒng),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(tǒng)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(tǒng)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(guī)范了檢定記錄和檢定證書的格式,