摘要：本文主要内容浅谈了关于数字化高精度压力校验仪在计量标准中的应用。
兰州石化分公司于1989年建立了3套二等标准活塞式压力计计量标准装置,作为企业压力量值传递的最高计量标准,开展精密压力表的检定和校准工作,向下属的各分厂进行压力量值传递,以保证生产过程中压力计量、压力调节、压力监测等量值的准确可靠。
多年来,由于一直采用“称重”的人工手动检定方法,检定人员的劳动强度大,工作效率低。同时,由于标准器被频繁使用,其已存在着较为严重的有形磨损和无形磨损。
为改变这种计量技术落后的状况,我们采用江苏美安特仪表生产的MAT3000型数字化高准确度智能压力校验仪（http://www.517mat.com/yljyy/142.html）,取代二等标准活塞式压力计,并利用数字压力校验仪的RS—232接口与计算机设备通讯,组建起压力表自动化检定系统,实现了压力表检定数据的自动采集、自动处理和检定结果的自动打印等功能。
检定系统的构成
压力表自动检定系统是由压力发生器(压力校验泵)、压力模块、MAT3000数字压力校验仪(标准器)和计算机、打印机、系统检定软件以及它们之间的专用通讯电缆连线构成。压力表检定系统构成如图1所示。
在检定系统中,我们用MAT3000数字压力校验仪作为该检定装置的标准器,配有6只不同量程的压力模块,量程分别为0~160kPa、0~250kPa、0~1MPa、0~6MPa、0~25MPa、0~60MPa。标准器的准确度等级为0.05级,可用于检定0.25级、0.4级的精密压力表和数字压力计。同时MAT3000还具有高准确度的直流电流电压测量功能及24V直流电压源输出功能,可用于校验压力变送器(传感器)。
检定系统的工作原理与操作过程
1 工作原理
在图1中可知,计算机由专用通讯电缆连线通过RS—232串行接口与标准表MAT3000数字压力校验仪的RS—232串行接口相连,在检定系统软件的控制下,对被检压力表进行定点检定,同时自动采集在该检定点标准表的读数,然后对所有的测试数据自动进行误差计算、数据修约、并判断检定结果是否合格,自动生成测试记录和检定证书(或检定结果通知书)。
(1)标准器性能及工作原理。MAT3000数字压力校验仪,采用先进的集成压力传感器,配以高精度的放大单元及A/D转换器,进行严密的零点及满量程温度误差的补偿,用单片微机实现各种数据的处理、分析、计算。通过面板薄膜开关作为控制键盘,实现各种功能的设置。测量结果由液晶显示器显示或通过RS—232接口输出至计算机。原理框图见图2。
(2)检定系统软件的构成。本系统的自动检定软件是在Windows95/98中文操作系统下,由VisualBasic5.0语言开发而成,系统在打印时使用Word97,所以在运行该软件时要求系统中装有Word97。检定系统软件包括普通压力表检定、精密压力表检定和压力变送器检定三个部分。
由于在该系统中计算机只能与标准表MAT3000压力校验仪进行通讯,选译自动采集数据时,系统将只能采集到标准表的压力示值,所以在检定压力表(除压力变器以外)时,本系统采用了“反校法”进行检定。所谓“反校法”,就是通过手动,操作压力发生系统的压力调节阀,将被检压力表的指针固定在某检定点,并保持压力示值的稳定,在检定系统软件的控制下计算机自动采集标准表MAT3000的读数,在程序设计中通过一定的算法将检定数据转换成正校格式,使其格式安全附合国家计量检定规程JJG49—1999的要求。“反校法”的计算公式为:被检表读数(计算)=2×检定点的实际值-标准表的读数值。压力自动检定系统软件流程图如图3所示。
2 操作过程
(1)根据被检表的量程选择合适的压力模块,务必注意使所选压力模块与主机所选的量程一致。将压力模块引压口接到压力发生器上,连接好,不要泄露;将压力模块的电信号连接端接到MAT3000的压力模块接口。
(2)打开压力调节阀使压力发生器通大气,此时,如果MAT3000的压力显示不为零,按下“压力清零”键使压力显示为零,消除压力测量的零位误差。
(3)在Windows98下运行压力自动检定系统软件,检查计算机与标准表的RS—232串口通讯线是否已经连接好,并确认当前所选用的串行口COM1或COM2没被其它系统占用。
(4)在检定系统的主界面中,选译窗口菜单“运行参数设定”来设置通讯参数,选择“被校表种类”菜单完成被校表种类的确定,并输入被检压力表的相关信息,如生产厂家、出厂编号、准确度等级、测量范围等。然后选择“自动采集数据”逐点进行压力表的半自动化检定。
(5)正行程压力检定:由零点开始加压,待被检压力表示值稳定后,按回车键确认计算机采集到的标准器的压力示值,逐点检定,直至压力满量程。
(6)反行程压力检定:正行程压力检定完成后,开始做反行程压力检定,缓慢减压,压力平稳后读取标准表的示值,逐点检定,直至零点。
结束语
我们将数字化高准确度智能压力校验仪应用于压力计量标准装置的组建,通过采用先进的压力测量技术和计算机程控技术,代替了过去用二等标准活塞压力计的手工检定技术,实现了压力计量仪表检定数据的自动采集、自动处理和自动打印,同时也规范了检定证书的格式和检定记录的管理。从实际使用情况来看,本系统可以实现0.25级以下精密压力表、数字压力计及压力传感器的半自动化检定,能够满足我公司对各种类型压力计量仪表的检定要求。该系统的投用大大减轻了检定人员的劳动强度,极大地提高了压力表检定的工作效率和检定测试的准确性。
