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压力变送器在航天器地面模拟试验中的自动校准技术(二)

作时间:2013-04-25 09:28:46  来源:北京东方计量测试研究所  作者:宋瑞海,张书锋,王 欢,贾军伟,付文帅
   

【摘要】通过在LabVIEW 平台上设计虚拟仪器测控软件,实现了自动控制校准设备、自动生成证书和自动创建压力变送器参数登记本及计算校准费等,提高了压力变送器的校准效率和测量精度,满足了日常工作的需要,保证了航天器地面模拟试验中压力测量数值的准确性。

 

2、虚拟仪器测控软件设计

     虚拟仪器是基于计算机的仪器。LabVIEW 是一种图形化的编程语言(又称语言),是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受。作为一个标准的数据采集和仪器控制软件,LabVIEW 集成了数据采集卡的硬件驱动和GPIBVXIRS-232 RS-485 通信协议的全部功能,还内置了便于应用TCP/IPActiveX 等软件标准的库函数。使用LabVIEW 开发平台编制的程序包括前面板、程序框图及图标/连线板部分。用于压力变送器自动校准的虚拟仪器测控软件由压力标准装置控制模块、压力变送器信息设置模块、测量结果的数据处理模块、校准费计算和参数登记本生成模块这大模块组成。

 

2.1 压力标准装置控制模块

该模块通过计算机的串口来实现计算机与标准压力装置仪器的控制关系。首先编写串口程序,使用标准压力装置的串口命令,保证计算机和仪器设备之间的通信;然后根据设定点数和压力值,实现压力标准装置正行程自动加压和反行程自动卸压。避免了手动搬运砝码来进行加压和减压的过程,提高了工作效率。

 

2.2 压力变送器信息设置模块

    该模块主要是提示用户输入待校准压力变送器的校准证书编号、型号规格、生产厂家、出厂编号、量程、精度、校准日期和实验室环境的温湿度,以及客户名称、地址和联系方式。根据精度要求设定校准点的个数,根据量程设定测量范围的上下限并选择压力校准单位(PakPabartorr 等)。

 

2.3 测量结果的数据处理模块

   

    在该模块中设计嵌入了数据处理的方法,计算机将根据输入压力变送器的参数自动计算出各校准点的理论输出值,输入被校准压力变送器的检定结果数值并和计算机计算出的各校准点和理论输出值进行比较,依据JJG 8822004《压力变送器检定规程,进行示值误差、回程误差、误差允许值的计算,在虚拟仪器前面板上显示测量结果并进行数据保存,然后自动生成校准证书和原始记录。减小了校准人员在处理数据过程中出现错误的概率,也提高了数据处理的效率。

 

2.4 校准费计算和参数登记本生成模块

在计量校准的过程中,为了方便校准费用的及时统计和便于以后查找某压力变送器的型号参数和校准日期,编写了此功能模块,进行数据保存,给管理人员带来方便。

 

3、校准实例

淮安三畅仪表有限公司生产的压力变送器在实验室校准为例,测量的环境温度为19.2 ℃、相对湿度为18%。此压力变送器测量范围为0120 kPa输出电流范围420 mA,精度为0.5 级,编号为4-2167。根据JJG 8822004,为了保证型号测试的需要,我们选择了个校准点,校准结果如表1所示。

压力变送器校准结果

 

根据精度要求可以得到,示值误差允许值为±(20.000-4.000)×0.5%= ±0.080 0 mA(表中最大示值误差0.033 mA),满足检定规程的要求;回程误差允许值为±(20.000-4.000)×0.4%=±0.064 0 mA(表1中最大回程误差0.000 mA),满足检定规程的要求,符合0.5 

 

4结束语

本文所述校准装置采用计算机及虚拟仪器测控软件对压力控制器和数据采集及处理系统进行

控制,实现了压力变送器的自动校准,提高了校准数据的精度和可靠性,同时也缩短了填写校准证书和原始记录的时间,提高了工作效率。经过反复大量的试验证明,该装置运行稳定可靠,满足航天器地面模拟试验中对压力变送器校准的要求。

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