壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)操作指南
2024-06-25 06:31
壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通常由記錄器、標(biāo)定測試系統(tǒng)、顯示器、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器以及待標(biāo)定壓力傳感器所配接的信號調(diào)節(jié)器等組成。其核心功能是確定壓力傳感器的測量精度，確保傳感器在實(shí)際應(yīng)用中能夠輸出準(zhǔn)確可靠的壓力數(shù)值。
在進(jìn)行壓力傳感器標(biāo)定時(shí)，系統(tǒng)采用先進(jìn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和精密的電子系統(tǒng)，確保在各種復(fù)雜環(huán)境下都能保持穩(wěn)定的性能。標(biāo)定的過程實(shí)際上是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，因此所使用的測量設(shè)備的精度要比待標(biāo)定傳感器的精度高一個(gè)數(shù)量級。通過精確的標(biāo)定，壓力傳感器可以獲得可靠的性能指標(biāo)，確保其在后續(xù)應(yīng)用中的準(zhǔn)確性和可信度。
此外，壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)的功能。校準(zhǔn)是一種檢查傳感器性能是否發(fā)生變化的過程，通常是在傳感器經(jīng)過一段時(shí)間儲存或使用后進(jìn)行。通過校準(zhǔn)，可以判斷傳感器是否可以繼續(xù)使用，從而確保其在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和可靠性。
在進(jìn)行壓力傳感器標(biāo)定和校準(zhǔn)的過程中，需要由專業(yè)人員進(jìn)行操作，以確保準(zhǔn)確性和可靠性。主要操作步驟包括將壓力傳感器連接到標(biāo)定系統(tǒng)上，啟動系統(tǒng)并選擇適當(dāng)?shù)膲毫?biāo)準(zhǔn)信號作為參考，調(diào)整傳感器的增益和零點(diǎn)，觀察傳感器的輸出信號是否與標(biāo)準(zhǔn)信號一致，以及根據(jù)需要進(jìn)行校準(zhǔn)或調(diào)整等。
壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如電子稱重系統(tǒng)、石化行業(yè)自動控制等。在這些應(yīng)用中，壓力傳感器發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其性能的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。因此，通過壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對傳感器進(jìn)行精準(zhǔn)測量和校準(zhǔn)，對于確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和提高生產(chǎn)效率具有重要意義。
總之，壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)功能完備、性能穩(wěn)定的設(shè)備，為科研與工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。通過該系統(tǒng)對壓力傳感器進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)，可以確保傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性和可靠性，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
一、概述
壓力測量設(shè)備在工程上應(yīng)用廣泛，種類繁多。對壓力測量設(shè)備的關(guān)鍵部件壓力傳感器的標(biāo)定是保證設(shè)備精度的最重要環(huán)節(jié)。因此，壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)是《熱工檢測技術(shù)》課程教學(xué)的重要組成部分，通過該實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚W(xué)生對自動檢測技術(shù)理論的理解，使學(xué)生更好的學(xué)好這門工程基礎(chǔ)課，了解傳感器動態(tài)響應(yīng)特性的對動壓測量的重要性和測量及處理方法。壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用活塞式靜壓力校驗(yàn)設(shè)備同時(shí)校驗(yàn)安裝在同一壓力腔室的工業(yè)用遠(yuǎn)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(shí)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(jì)算機(jī)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(yùn)用微機(jī)對各壓力傳感器進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)性能分析的能力。壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，適用于生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和教學(xué)科研的需要。
(2) 了解不同壓力傳感器的動態(tài)響應(yīng)特性；
(3) 分析各種壓力傳感器的動態(tài)壓力響應(yīng)特性；
(4) 掌握基本信號處理技術(shù)的應(yīng)用。
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
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(luò)圖、系統(tǒng)資源圖的文件編制符號及約定》；
2、GB/T8567-1988 《計(jì)算機(jī)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(yàn)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(shí)驗(yàn)原理
傳感器的標(biāo)定，就是通過實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)：用活塞式靜壓力校驗(yàn)設(shè)備同時(shí)校驗(yàn)安裝在同一壓力腔室的工業(yè)用遠(yuǎn)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(shí)測量這一壓力信號，各壓力傳感器輸出由計(jì)算機(jī)采集和分析，通過一系列的標(biāo)定曲線得到其特性指標(biāo)。
四、測控項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)裝置主要由穩(wěn)態(tài)壓力波發(fā)生裝置、工業(yè)用遠(yuǎn)傳壓力表、低響應(yīng)頻率的壓力傳感器、高頻壓力傳感器、開關(guān)電源、數(shù)據(jù)采集板卡、計(jì)算機(jī)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(zhǔn)，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(yuǎn)傳壓力表、動態(tài)響應(yīng)壓力傳感器等裝置。在進(jìn)行靜態(tài)校準(zhǔn)時(shí)，關(guān)閉截止閥f、c，打開其余截止閥，通過砝碼來分別進(jìn)行工業(yè)用遠(yuǎn)傳壓力表、動態(tài)響應(yīng)壓力傳感器的校準(zhǔn)；在進(jìn)行動態(tài)校準(zhǔn)時(shí)，關(guān)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(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)校準(zhǔn)時(shí)，由安裝其上的工業(yè)用遠(yuǎn)傳壓力表、動態(tài)響應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號或485信號傳遞給數(shù)據(jù)采集板卡，計(jì)算機(jī)則實(shí)時(shí)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(jī)軟件對所采集的壓力信號進(jìn)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(shí)現(xiàn)對各壓力傳感器的靜態(tài)和動態(tài)標(biāo)定。
圖1 測試系統(tǒng)圖
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(yàn)臺功能
數(shù)據(jù)采集巡檢周期可由用戶自動設(shè)定，最小周期為每隔10秒刷新1次，最大周期為每1分鐘刷新1次。
計(jì)算機(jī)能夠在線顯示各點(diǎn)壓力數(shù)據(jù)，并能在線繪制這些數(shù)據(jù)對應(yīng)于時(shí)間的變化曲線。
可在計(jì)算機(jī)上預(yù)覽測試結(jié)果，相關(guān)參數(shù)經(jīng)確認(rèn)后，可自動存入數(shù)據(jù)庫。
可按文件名或者實(shí)驗(yàn)標(biāo)號在計(jì)算機(jī)內(nèi)調(diào)閱、打印試驗(yàn)記錄或結(jié)果。
各壓力傳感器的在線標(biāo)定。
六、 試驗(yàn)臺特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便；
測試過程具有直觀、快速、準(zhǔn)確、方便；
系統(tǒng)采用高精度壓力變送器，只要在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整即可。實(shí)驗(yàn)過程中不需要頻繁調(diào)零。壓力值的測量被轉(zhuǎn)換成對標(biāo)準(zhǔn)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(shí)時(shí)性，同時(shí)引入ActiveX虛擬儀器控件，構(gòu)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(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(jī)功率：0.55kW
通訊方式：RS232/485
活塞式壓力計(jì)YS-2.5，精度0.05級；
遠(yuǎn)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(jī)EWS06-08，最大壓力0.8MPa；