YUYD-28壓力傳感器標定實驗系統(tǒng)

一、概述

壓力傳感器標定實驗系統(tǒng)在工程上應用廣泛，種類繁多。對壓力測量設備的關鍵部件壓力傳感器的標定是保證設備精度的重要環(huán)節(jié)。因此，壓力傳感器標定實驗是《熱工檢測技術(shù)》課程教學的重要組成部分，通過該實驗能加深學生對自動檢測技術(shù)理論的理解，使學生更好的學好這門工程基礎課，了解傳感器動態(tài)響應特性的對動壓測量的重要性和測量及處理方法。本實驗臺，用活塞式靜壓力校驗設備同時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測量這一壓力信號，測量各壓力傳感器的動態(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行靜態(tài)和動態(tài)性能分析的能力。本實驗臺技術(shù)良好，適用于生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和教學科研的需要。

二、實驗目的

(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態(tài)響應特性；

(3) 分析各種壓力傳感器的動態(tài)壓力響應特性；

(4) 掌握基本信號處理技術(shù)的應用。

依據(jù)標準

1、GB/T1526-1989 《信息處理數(shù)據(jù)流程圖、程序流程圖、系統(tǒng)流程圖、程序網(wǎng)絡圖、系統(tǒng)資源圖的文件編制符號及約定》；

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

3、GB50171-92《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收規(guī)范》；

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

三、實驗原理   

傳感器的標定，就是通過實驗建立傳感器輸入量和輸出量之間的關系，同時也確定出不同使用條件下的誤差關系。

靜態(tài)校準：用活塞式靜壓力校驗設備同時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)和動態(tài)特性。動態(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，通過一系列的標定曲線得到其特性指標。

四、測控項目

實驗裝置主要由穩(wěn)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、開關電源、數(shù)據(jù)采集板卡、計算機以及管路組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

為了各壓力傳感器的靜態(tài)和動態(tài)校準，系統(tǒng)采用自制的管路系統(tǒng)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、動態(tài)響應壓力傳感器等裝置。在進行靜態(tài)校準時，關閉截止閥f、c，打開其余截止閥，通過砝碼來分別進行工業(yè)用遠傳壓力表、動態(tài)響應壓力傳感器的校準；在進行動態(tài)校準時，關閉截止閥a、c，打開其余截止閥，由壓力波發(fā)生裝置對管路系統(tǒng)產(chǎn)生交變的壓力信號。在進行靜態(tài)和動態(tài)校準時，由安裝其上的工業(yè)用遠傳壓力表、動態(tài)響應壓力傳感器等各種傳感器檢測檢測穩(wěn)態(tài)或交變的壓力信號，并將信號轉(zhuǎn)換為標準工業(yè)信號或485信號傳遞給數(shù)據(jù)采集板卡，計算機則實時采集板卡的各傳感器轉(zhuǎn)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行數(shù)據(jù)分析和處理，獲得各傳感器所采集的穩(wěn)態(tài)和交變壓力，并實現(xiàn)對各壓力傳感器的靜態(tài)和動態(tài)標定。

圖1 測試系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集巡檢周期可由用戶自動設定，小周期為每隔10秒刷新1次，大周期為每1分鐘刷新1次。

計算機能夠在線顯示各點壓力數(shù)據(jù)，并能在線繪制這些數(shù)據(jù)對應于時間的變化曲線。

可在計算機上預覽測試結(jié)果，相關參數(shù)經(jīng)確認后，可自動存入數(shù)據(jù)庫。

可按文件名或者實驗標號在計算機內(nèi)調(diào)閱、打印試驗記錄或結(jié)果。

各壓力傳感器的在線標定。

六、試驗臺特點

結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便；

測試過程具有直觀、快速、準確、方便；

系統(tǒng)采用高精度壓力變送器，只要在實驗前進行零點調(diào)整即可。實驗過程中不需要頻繁調(diào)零。壓力值的測量被轉(zhuǎn)換成對標準信號，提高了系統(tǒng)的測量精度與可靠性。

采用ADuC812為核心的數(shù)據(jù)采集板，提高了系統(tǒng)的可靠性。

測控軟件采用C# 多線程的編程技術(shù)，提高了系統(tǒng)的實時性，同時引入ActiveX虛擬儀器控件，構(gòu)成了具有Windows操作風格、虛擬儀器為一體的測控界面。

七、技術(shù)參數(shù)

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；