压力仪表应用很广,检定工作量非常大,然而与其他仪表(如电工仪表、无线电仪表)相比,其检定手段要落后得多。特别是对于jin密压力表而言,在用二等活塞式压力计进行检定时,操作相当繁琐:其一要手工取放砝码;其二要手动造压;其三要手工记录和处理数据。这种劳动强度大、工作效率低的检定手段迫切需要进行革新,以实现压力表的自动检定一自动造压、自动记录和自动处理数据。随着传感器的发展和单片机智能控制技术的日渐成熟,实现压力表检定的自动化已成为可能,但目前尚无压力表自动检定设备问世。因此,作为一次探索,我们先研制出了可检定上限在0.6MPa以下的压力表自动检定装置。

 

1.工作原理简述

该压力表装置可通过键盘设定所需压力,在单片机控制下,经数模转换器输出与之相对应的“电压信号”,由伺服电机和丝杠组成的造压系统通过传感器产生的电压信号经放大处理形成反馈“电压信号2”,“电压信号”和“电压信号2”经比较放大,形成驱动伺服电机的“电压信号3"。这样,由控制部分、造压部分、信号反馈部分组成的反馈控制网络持续工作,直至”电压值号1”和“电压信号2”相等,此时“电压信号3”为零,电机停转,造压停止,单片机对数据进行处理,打印输出。

 

2.技术特点

1)用压力传感器代替活塞式压力标准,同时用伺服电机带动丝杠加压代替手摇轮盘推进丝杠加压,省去了手动造压、手工取放砝码的麻烦,使压力表的传统检定方式得到了全面革新。

2)工作量很大的程序编制为压力表自动检定提供了合理而可靠的思路。作为系统的“大脑神经”,它要完成对整机的全方位监控,一方面要进行数据的自动处理和打印,另一方面还要编系统的保护逻辑,与保护电路一起保证装置安全而可靠地工作。

3)控制部分和造压部分的配合是本装置的技术关键。

控制部分增益过高,造压系统会产生过冲现象,无法正常工作;增益过低,系统产生较大的静差,也就是装置在稳定状态输出的压力值与设定压力值相差太大,不满足设计指标。因此采取如下措施:控制部分高增益,减少静差,一般情况下控制部分输出12V电压,使电机以校快速度运转,缩短过渡过程时间。当造压部分的压力接近设定值(1±10%)时,控制部分的输出电压被限定在3V(控制部分增益不变)。电机低速运转,不产生过冲现象。这样,既保证了控制准确度,又克服了过冲现象,还兼顾了加压速度,从而使系统gao效、可靠地工作。

4)传感器输出的信号只有几十毫伏,属于小信号,对该信号的处理,有一定难度。处理该信号要求放大器的漂移要低,噪声要小。我们采用低漂移的OP7运放组成前级放大电路,同时,采用低噪声设计。为了消除共模干扰,特将传撼器供电电路设计成无共模(共模电压为零)的供电电路。