摘要: 壓力變送器作為一個重要的壓力測量儀器在實際控制中應(yīng)用越來越廣泛,在計量領(lǐng)域中,對其要求的精度條件很高。在氣體流量標準裝置上,壓作為一個計量量值參與到實際計算中,其裝置不確定度的評定直接受到影響,所以其裝置在使用過程中,壓力量值的準確可靠直接關(guān)系到被測流量計的測試結(jié)果,所以本文對裝置中壓力的實時檢定做了一些研究。
1 概述
壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的統(tǒng)一輸出信號的儀表,而且其輸出信號與壓力變量之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系,通常為線性函數(shù)。在流量標準裝置中,要作為一個重要的物理量顯的及其重要,直接參與到氣裝置的準確度計算,根據(jù)氣體狀態(tài)方程各參數(shù)的要求,壓力是一個重要的量值,它的準確性至關(guān)重要,在一個周期內(nèi),壓力的穩(wěn)定性和準確性要得到及時的保證才能得到更好的數(shù)據(jù)結(jié)果,因此,作為標準裝置,壓力的自我校驗工作也是對標準的要求之一。
2 原理
以空氣和液體作為傳壓介質(zhì),通過數(shù)字壓力模塊和多功能過程信號校驗儀,分別連接被檢變送器和壓力模塊,給系統(tǒng)加壓,用直接比較法測量,根據(jù)被檢表和標準表的讀數(shù),讀出電壓或電流值,通過計算即可得到被檢三暢壓力變送器示值誤差的測量值的。工作環(huán)境要求溫度在( 15 ~ 25) °C 之間,每10min 變化不大于1°C,相對濕度為45% ~ 75%,檢定時無影響輸出穩(wěn)定的機械振動。
3 設(shè)計的實現(xiàn)
本檢定裝置采用標準數(shù)顯壓力計、氣壓泵、HART 及電腦程序組成,工作檢定環(huán)境符合規(guī)程的要求,裝置的主標準器的精度為0. 05%,氣壓泵提供穩(wěn)定的壓力,并可調(diào)節(jié)其壓力的大小,HART 提供穩(wěn)定的24V 電源對被檢流量計供電,而預(yù)留專用的RS232 串行口,作為連接電腦之用,并配備可調(diào)穩(wěn)壓電源,隨時為被檢壓力變送器提供穩(wěn)定的可需要的電源并可串聯(lián)標準電流表作為和HART 輸出的電流作比對,從而實現(xiàn)了對0. 1 級以下的壓力變送器進行檢定,對0. 075 級的壓力變送器進行實時校準。
4 試驗結(jié)果分析
實驗選用兩臺0. 1 級的壓力變送器進行比較,一臺是koneywell 生產(chǎn)的ST3000 型編號為105080038000075,壓力量程為( 0 ~104) kPa,直接數(shù)字顯示壓力值( 可遠傳) ,一臺是koneywell 生產(chǎn)的ST3000 型編號為105080038000076,壓力量程為( 0 ~104) kPa; ( 4 ~20) mA 電流輸出的壓力變送器,并和剛送檢回來的壓力變送器數(shù)值進行比較,以獲得數(shù)據(jù)的可靠可行性。
按照《JJG882 - 2004 壓力變送器檢定規(guī)程》中檢定點的要求,選用5 個均勻點進行測量,其測試結(jié)果如下:
根據(jù)上述檢定結(jié)果,可知: 地衣臺壓力變送器測量誤差#大為0. 015kPa,其在檢定周期內(nèi)檢定的數(shù)據(jù)測量誤差#大為0. 016kPa,兩次檢定均符合該壓力變送器的精度要求,符合0. 1 級; 第二臺三暢壓力變送器測量誤差#大為0. 1%,其在檢定周期內(nèi)檢定的數(shù)據(jù)測量誤差#大為0. 08%,兩次檢定均符合該壓力變送器的精度要求,符合0. 1 級。
隨后又選用其余八臺honeywell 的遠傳流量計,在進行周期檢定后數(shù)據(jù)與本實驗裝置測試得到的數(shù)據(jù)結(jié)果均到達了預(yù)期的要求,均符合0. 1 級。
5 小結(jié)
本文著重分析了利用標準壓力計和HART 及其協(xié)議連接,實現(xiàn)了對氣體流量標準裝置中壓力變送器的校準,實現(xiàn)了實時對壓力變送器的校準,保證了氣體流量標準裝置的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠可信。同時避免了在檢定周期內(nèi)由于其他不確定因素造成了壓力變送器數(shù)據(jù)輸出的粗大誤差及不準確。提高了氣體標準裝置的檢定效率。鑒于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集,后續(xù)將實現(xiàn)和電腦之間的連接設(shè)計。
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