一種多通道智能壓力變送器校驗儀研究

摘要:隨著工業(yè)自動化發(fā)展程度越來越高,，壓力變送器的應(yīng)用也越來越普遍，每年壓力變送器檢定臺件數(shù)也呈現(xiàn)倍速增長,，提高檢定工作效率成為當(dāng)務(wù)之急,。為了應(yīng)對此種狀況，針對壓力變送器的檢定過程,，設(shè)計了一種具有多通道測量功能的精度高智能壓力變送器校驗儀,同時具備Hart通信功能,。在檢定過程中，能夠同時測量多臺壓力變送器輸出電信號,，從而提高檢定工作效率,。
一、概述
　　主要針對壓力變送器檢定過程中效率低下的問題,，研制了一種多通道校驗儀,，可以同時對多臺變送器輸出電信號進(jìn)行測量，同時保證了測量精度滿足檢定規(guī)程的要求,，并且具有Hart功能,，可對變送器的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
二,、設(shè)計原理及研究成果
1.設(shè)計原理圖
　　在設(shè)計過程中,，電子電路的設(shè)計是整體工作的核心部分。由于所設(shè)計的校驗儀要用在檢定過程中,，那么測量精度就一定要滿足檢定規(guī)程的要求,。項目的關(guān)鍵問題是如何在保證測量精度的前提下，實(shí)現(xiàn)多通道實(shí)時測量,。在電子電路設(shè)計與元器件選型上,，要避免外界環(huán)境及各通道間相互干擾對測量精度的影響，從而實(shí)現(xiàn)精度高,、高效率測量,。
　　多通道智能壓力變送器校驗儀原理如圖1所示，由采樣電路,、信號調(diào)理電路,、AD轉(zhuǎn)換電路、Hart通信調(diào)制解調(diào)電路及嵌入式人機(jī)交互系統(tǒng)等電路組成,。
 
2.研究成果
　　通過本項目的實(shí)施,，研制多通道智能壓力變送器校驗儀樣機(jī)-臺(見圖2)，可以同時對四臺壓力變送器輸出的電信號進(jìn)行測量,，測量精度滿足JJG882-2019《壓力變送器檢定規(guī)程》的要求,。其具備良好的適配性能,，主要技術(shù)指標(biāo)如下:(1)電流測量范圍:0~30mA,精度等級:0.05級。(2)電壓測量范圍:0~10V,精度等級:0.05級,。(3)具備四個通道同時測量功能,，液晶實(shí)時顯示四路測量結(jié)果。(4)帶有Hart通信功能,，代替Hart數(shù)表和手操器產(chǎn)品,，對帶Hart協(xié)議的壓力變送器能進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。
三,、多通道智能壓力變送器校驗儀性能測試實(shí)驗
1.校驗儀的測量精度是檢定工作的核心，在校驗儀樣機(jī)交付使用的第一時間,，便送至甘肅省計量研究院電磁計量所進(jìn)行校準(zhǔn),。
　　依據(jù)校準(zhǔn)證書出具的數(shù)據(jù)，此次設(shè)計的多通道智能壓力變送器校驗儀四個通道完全達(dá)到了預(yù)期精度等級(0.05級),，可以滿足壓力變送器日常檢定需要,。在測試使用一年后，再次送檢至甘肅省計量研究院電磁計量所校準(zhǔn),。根據(jù)兩次校準(zhǔn)數(shù)據(jù),，選取了10mA測量點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，具體數(shù)值如表1所示,。根據(jù)預(yù)期精度0.05級的要求,，可以判斷其穩(wěn)定性也達(dá)到了作為計量標(biāo)準(zhǔn)器的條件。
 
2.在樣機(jī)交付使用后對其性能進(jìn)行了反復(fù)試驗,，現(xiàn)場試驗照片如圖2,、圖3所示。
　　通過多次使用和測試,，對其操作系統(tǒng),、界面進(jìn)行優(yōu)化，并形成最終版本,。
 
 
　　圖3所示是傳統(tǒng)壓力變送路檢定過程接線圖,，由圖中可以看出，傳統(tǒng)的校驗儀只能測量一臺壓力變送器的輸出,。而設(shè)計的多通道智能壓力變送器校驗儀,，實(shí)現(xiàn)了四通道同時測量，如圖2所示,，且測量結(jié)果互不干擾,，提高了工作效率。多通道智能壓力校驗儀具備完整的Hart通信功能,可以代替Hart數(shù)表和手操器產(chǎn)品,，對帶Hart協(xié)議的壓力變送器能進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,。
四,、結(jié)束語
　　壓力變送器作為工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的監(jiān)控儀表，應(yīng)用越來越普遍,。對于需要進(jìn)行大批量,、周期檢定的各個壓力計量實(shí)驗室，提高工作效率是當(dāng)務(wù)之急,。設(shè)計的多通道智能壓力變送器校驗儀,，根據(jù)壓力變送器的檢定過程，設(shè)計了多個通道同時精確測量,，且取不干擾,，較好地解決了這一問題，為壓力變送器的日常檢定提供了一種全新的思路,、方向,。