壓力傳感器標定實(shí)驗系統

YUYD-28壓力傳感器標定實(shí)驗系統

一、概述

壓力傳感器標定實(shí)驗系統在工程上應用廣泛，種類(lèi)繁多。對壓力測量設備的關(guān)鍵部件壓力傳感器的標定是保證設備精度的重要環(huán)節。因此，壓力傳感器標定實(shí)驗是《熱工檢測技術(shù)》課程教學(xué)的重要組成部分，通過(guò)該實(shí)驗能加深學(xué)生對自動(dòng)檢測技術(shù)理論的理解，使學(xué)生更好的學(xué)好這門(mén)工程基礎課，了解傳感器動(dòng)態(tài)響應特性的對動(dòng)壓測量的重要性和測量及處理方法。本實(shí)驗臺，用活塞式靜壓力校驗設備同時(shí)校驗安裝在同一壓力腔室的工業(yè)用遠傳壓力表、壓力傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力特性；用壓力波發(fā)生裝置產(chǎn)生交變壓力信號，用以上幾種壓力傳感器同時(shí)測量這一壓力信號，測量各壓力傳感器的動(dòng)態(tài)特性。各壓力傳感器輸出由計算機采集和分析，以加深學(xué)生對壓力檢測技術(shù)的理解，提高運用微機對各壓力傳感器進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能分析的能力。本實(shí)驗臺技術(shù)先進(jìn)，適用于生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和教學(xué)科研的需要。

二、實(shí)驗目的

(1) 掌握壓力傳感器特性校準的方法和設備使用；

(2) 了解不同壓力傳感器的動(dòng)態(tài)響應特性；

(3) 分析各種壓力傳感器的動(dòng)態(tài)壓力響應特性；

(4) 掌握基本信號處理技術(shù)的應用。

依據標準

1、GB/T1526-1989 《信息處理數據流程圖、程序流程圖、系統流程圖、程序網(wǎng)絡(luò )圖、系統資源圖的文件編制符號及約定》；

2、GB/T8567-1988 《計算機軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)文件編制指南》；

3、GB50171-92《電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路結線(xiàn)施工及驗收規范》；

4、ZB/N04009-88《工業(yè)自動(dòng)化儀表盤(pán)通用技術(shù)條件》。

三、實(shí)驗原理   

傳感器的標定，就是通過(guò)實(shí)驗建立傳感器輸入量和輸出量之間的關(guān)系，同時(shí)也確定出不同使用條件下的誤差關(guān)系。

靜態(tài)校準：用活塞式靜壓力校驗設備同時(shí)校驗安裝在同一壓力腔室的工業(yè)用遠傳壓力表、壓力傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。動(dòng)態(tài)壓力測量：用壓力波發(fā)生裝置產(chǎn)生交變壓力信號。用以上幾種壓力傳感器同時(shí)測量這一壓力信號，各壓力傳感器輸出由計算機采集和分析，通過(guò)一系列的標定曲線(xiàn)得到其特性指標。

四、測控項目

實(shí)驗裝置主要由穩態(tài)壓力波發(fā)生裝置、工業(yè)用遠傳壓力表、低響應頻率的壓力傳感器、高頻壓力傳感器、開(kāi)關(guān)電源、數據采集板卡、計算機以及管路組成，系統結構簡(jiǎn)圖如圖1所示。

為了各壓力傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)校準，系統采用自制的管路系統連接壓力波發(fā)生裝置，在管路上安裝工業(yè)用遠傳壓力表、動(dòng)態(tài)響應壓力傳感器等裝置。在進(jìn)行靜態(tài)校準時(shí)，關(guān)閉截止閥f、c，打開(kāi)其余截止閥，通過(guò)砝碼來(lái)分別進(jìn)行工業(yè)用遠傳壓力表、動(dòng)態(tài)響應壓力傳感器的校準；在進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準時(shí)，關(guān)閉截止閥a、c，打開(kāi)其余截止閥，由壓力波發(fā)生裝置對管路系統產(chǎn)生交變的壓力信號。在進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)校準時(shí)，由安裝其上的工業(yè)用遠傳壓力表、動(dòng)態(tài)響應壓力傳感器等各種傳感器檢測檢測穩態(tài)或交變的壓力信號，并將信號轉換為標準工業(yè)信號或485信號傳遞給數據采集板卡，計算機則實(shí)時(shí)采集板卡的各傳感器轉換后的信號，并采用自主研發(fā)的上位機軟件對所采集的壓力信號進(jìn)行數據分析和處理，獲得各傳感器所采集的穩態(tài)和交變壓力，并實(shí)現對各壓力傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)標定。

圖1 測試系統圖

1-砝碼；2-測量活塞；3-活塞筒；4-遠傳壓力表；5-油杯；6-高頻壓力傳感器；7-低頻壓力傳感器；8-采集控制柜；

9-手輪；10-絲桿；11-工作活塞；12-工作液；a, b, c, d, e, f, g-截止閥

五、試驗臺功能

數據采集巡檢周期可由用戶(hù)自動(dòng)設定，小周期為每隔10秒刷新1次，大周期為每1分鐘刷新1次。

計算機能夠在線(xiàn)顯示各點(diǎn)壓力數據，并能在線(xiàn)繪制這些數據對應于時(shí)間的變化曲線(xiàn)。

可在計算機上預覽測試結果，相關(guān)參數經(jīng)確認后，可自動(dòng)存入數據庫。

可按文件名或者實(shí)驗標號在計算機內調閱、打印試驗記錄或結果。

各壓力傳感器的在線(xiàn)標定。

六、試驗臺特點(diǎn)

結構簡(jiǎn)單、安裝方便；

測試過(guò)程具有直觀(guān)、快速、準確、方便；

系統采用高精度壓力變送器，只要在實(shí)驗前進(jìn)行零點(diǎn)調整即可。實(shí)驗過(guò)程中不需要頻繁調零。壓力值的測量被轉換成對標準信號，提高了系統的測量精度與可靠性。

采用ADuC812為核心的數據采集板，提高了系統的可靠性。

測控軟件采用C# 多線(xiàn)程的編程技術(shù)，提高了系統的實(shí)時(shí)性，同時(shí)引入ActiveX虛擬儀器控件，構成了具有Windows操作風(fēng)格、虛擬儀器為一體的測控界面。

七、技術(shù)參數

檢測壓力量程：0.6MPa

壓力傳感器精度：1%FS

壓力傳感器工作介質(zhì)溫度：-40℃～＋125℃

壓力表精度：1.6級

輸出信號：4～20mA

壓力波發(fā)生裝置壓力≤0.25MPa

電機功率：0.55kW

通訊方式：RS232/485

活塞式壓力計YS-2.5，精度0.05級；

遠傳壓力表YTT-150，精度1.6級，量程0 ~ 250kPa；

壓力傳感器YSZT-22，精度0.25級，量程0 ~ 250kPa；

壓力傳感器PT310-250K133，精度0.5級，量程0 ~ 250kPa；

空氣壓縮機EWS06-08，大壓力0.8MPa；