壓力變送器是工業(yè)中常見的一種壓力儀表。它能感受壓力并將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓚魉偷臉藴瘦敵鲂盘枺?/span>4 ～ 20 mA 電流信號或1 ～ 5 V 電壓信號。且輸出信號與壓力變量之間有著給定的函數(shù)關系式，通常為線性關系。壓力變送器主要用于工業(yè)過程中壓力參數(shù)的測量和控制，在航空、航天、石油、化工、冶金等行業(yè)中有著非常廣泛的應用［1］。
隨著工業(yè)自動化進程的加快，壓力變送器的應用范圍在不斷拓寬，其計量檢定和現(xiàn)場校驗工作量也越來越大。目前對于壓力變送器的計量檢定主要有兩種方法: 一種是采用活塞式壓力計，將壓力值溯源到質(zhì)量標準，利用砝碼進行檢定。活塞式壓力計測量精度高、穩(wěn)定性好，但是較為笨重，便攜性較差，且由于受到砝碼的限制，壓力測量值無法方便地實現(xiàn)連續(xù)測量。另一種是基于標準表法的全自動壓力校驗裝置，這種裝置實現(xiàn)了壓力變送器檢定的自動化，降低了勞動強度，提高了工作效率。但是也存在著一些不足: 如價格昂貴，普通用戶無法承受; 部分校驗裝置還需外接壓力源，使得現(xiàn)場校驗存在諸多不便。
本文針對目前壓力變送器檢定裝置存在的問題，設計了一種便攜式的壓力變送器檢定系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用壓桿結(jié)構(gòu)的臺式壓力泵作為壓力發(fā)生裝置，運用標準表法檢定原理，將高精度的智能壓力表作為標準表，利用LabView 作為軟件平臺，完成壓力變送器的信號采集與壓力值計算，并讀取標準表的壓力值，最終完成壓力變送器的信號采集、誤差計算、數(shù)據(jù)存儲、報表打印等。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、便于攜帶，特別適用于壓力變送器的現(xiàn)場檢定和校驗，可大大提高工作效率。
系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計
整個系統(tǒng)由壓力發(fā)生裝置、標準表、數(shù)據(jù)采集卡、計算機等組成，如圖1 所示。
壓力發(fā)生裝置
壓力發(fā)生裝置為臺式壓力泵，包括液體高壓泵和氣體壓力泵，采用開放式壓桿結(jié)構(gòu)。液體壓力泵采用油介質(zhì)或蒸餾水，用于提供穩(wěn)定且能夠產(chǎn)生高壓壓力源，最高壓力可達60 MPa。氣體壓力泵以空氣為介質(zhì)，主要用于校驗低于6 MPa 的壓力儀表，其結(jié)構(gòu)如圖2 所示。整個裝置由加壓杠桿、儀表連接頭、壓力微調(diào)手柄、壓力截止閥以及泄壓閥等部件構(gòu)成。將標準壓力儀表和被檢壓力儀表連接到內(nèi)螺紋連接頭，關閉泄壓閥，打開壓力截止閥，輕輕操作加壓杠桿，逼近所需壓力后停止加壓，將壓力截止閥關閉，調(diào)節(jié)壓力微調(diào)手柄直至所需的壓力。
標準壓力表
標準壓力表采用高精度的數(shù)字式壓力表，如圖3 所示。壓力測量準確度為± 0. 05 ，可以根據(jù)檢定要求選擇不同量程范圍的標準表。儀表具有ＲS232 通信接口，可以通過標準的ＲS232 電纜與計算機連接，完成儀表地址和波特率的設置后由上位機完成數(shù)據(jù)的采集與分析。標準壓力表采用大容量的鋰電池供電技術和低功耗技術設計，解決了便攜式儀表連續(xù)使用時間太短的問題，可提供足夠的連續(xù)使用時間，在檢定過程中無需頻繁充電。
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