JDJYD-28壓力傳感器標定實驗系統(tǒng)
一、概述
壓力測量設備在工程上應用廣泛，種類繁多。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最重要環(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)，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(guān)系，同時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(guān)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(guān)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(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，最小周期為每隔10秒刷新1次，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(guān)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，壓力0.8MPa；
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