壓力儀表應(yīng)用很廣,檢定工作量非常大,然而與其他儀表(如電工儀表、無線電儀表)相比,其檢定手段要落后得多。特別是對于jin密壓力表而言,在用二等活塞式壓力計進(jìn)行檢定時,操作相當(dāng)繁瑣:其一要手工取放砝碼;其二要手動造壓;其三要手工記錄和處理數(shù)據(jù)。這種勞動強(qiáng)度大、工作效率低的檢定手段迫切需要進(jìn)行革新,以實(shí)現(xiàn)壓力表的自動檢定一自動造壓、自動記錄和自動處理數(shù)據(jù)。隨著傳感器的發(fā)展和單片機(jī)智能控制技術(shù)的日漸成熟,實(shí)現(xiàn)壓力表檢定的自動化已成為可能,但目前尚無壓力表自動檢定設(shè)備問世。因此,作為一次探索,我們先研制出了可檢定上限在0.6MPa以下的壓力表自動檢定裝置。

 

1.工作原理簡述

該壓力表裝置可通過鍵盤設(shè)定所需壓力,在單片機(jī)控制下,經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出與之相對應(yīng)的“電壓信號”,由伺服電機(jī)和絲杠組成的造壓系統(tǒng)通過傳感器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)放大處理形成反饋“電壓信號2”,“電壓信號”和“電壓信號2”經(jīng)比較放大,形成驅(qū)動伺服電機(jī)的“電壓信號3"。這樣,由控制部分、造壓部分、信號反饋部分組成的反饋控制網(wǎng)絡(luò)持續(xù)工作,直至”電壓值號1”和“電壓信號2”相等,此時“電壓信號3”為零,電機(jī)停轉(zhuǎn),造壓停止,單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,打印輸出。

 

2.技術(shù)特點(diǎn)

1)用壓力傳感器代替活塞式壓力標(biāo)準(zhǔn),同時用伺服電機(jī)帶動絲杠加壓代替手搖輪盤推進(jìn)絲杠加壓,省去了手動造壓、手工取放砝碼的麻煩,使壓力表的傳統(tǒng)檢定方式得到了全面革新。

2)工作量很大的程序編制為壓力表自動檢定提供了合理而可靠的思路。作為系統(tǒng)的“大腦神經(jīng)”,它要完成對整機(jī)的全方位監(jiān)控,一方面要進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動處理和打印,另一方面還要編系統(tǒng)的保護(hù)邏輯,與保護(hù)電路一起保證裝置安全而可靠地工作。

3)控制部分和造壓部分的配合是本裝置的技術(shù)關(guān)鍵。

控制部分增益過高,造壓系統(tǒng)會產(chǎn)生過沖現(xiàn)象,無法正常工作;增益過低,系統(tǒng)產(chǎn)生較大的靜差,也就是裝置在穩(wěn)定狀態(tài)輸出的壓力值與設(shè)定壓力值相差太大,不滿足設(shè)計指標(biāo)。因此采取如下措施:控制部分高增益,減少靜差,一般情況下控制部分輸出12V電壓,使電機(jī)以校快速度運(yùn)轉(zhuǎn),縮短過渡過程時間。當(dāng)造壓部分的壓力接近設(shè)定值(1±10%)時,控制部分的輸出電壓被限定在3V(控制部分增益不變)。電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),不產(chǎn)生過沖現(xiàn)象。這樣,既保證了控制準(zhǔn)確度,又克服了過沖現(xiàn)象,還兼顧了加壓速度,從而使系統(tǒng)gao效、可靠地工作。

4)傳感器輸出的信號只有幾十毫伏,屬于小信號,對該信號的處理,有一定難度。處理該信號要求放大器的漂移要低,噪聲要小。我們采用低漂移的OP7運(yùn)放組成前級放大電路,同時,采用低噪聲設(shè)計。為了消除共模干擾,特將傳撼器供電電路設(shè)計成無共模(共模電壓為零)的供電電路。