数字化、智能化、网络化技术在工业计量中的应用

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-30 原文发表:2007-06-30 人气:2

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摘要：本文通过ZH2513P自动化仪表综合校验台说明数字化、智能化、网络化技术在工业计量中的应用。
关键词：数字化智能化网络化应用

前言

在计算机技术和软件迅速发展的今天，测试技术也跟着发生根本的变化，特别是校测技术要能适应这种发展的难度更大。工业生产过程中，为确保安全、可靠和经济运行，必须依靠安装在管线上的大量温度、压力、流量等传感器、变送器等现场仪表来监测和控制工艺过程参数，现场仪表的准确度可靠与否，需要及时或定期进行现场或实验室校验；在我国现场仪表可说是五花八门，有相当部分是90年代以前各个时期沿用下来的仪表，也有改革开放以来大量引进的外国设备，从技术上看校测对象是从指针式仪表、数字式仪表到智能化仪表三大发展阶段的产品，从仪表产地看，有国产的和世界各国的产品，规格型号各不相同，这些情况大大加重了校测仪表开发难度。在这种背景下，北京中航机电研究所最近开发的ZH2513P自动化仪表综合校验台，在压力仪表校验过程中，实现了压力计量过程的自动化、智能化和网络化。国内很多用户自从购置ZH2513P自动化仪表综合校验台以来，极大提高在线仪表的维修能力和仪表校验精度，同时为自动化仪表技术培训提供了良好的实验设备和实验环境，对本企业人员的仪表技术水平和整体素质的提高起到重要作用。

1 校验台组成、技术指标及工作原理

ZH2513P是自动化仪表综合校验台系列产品之压力仪表校验台的一种组合，主要有以下几大部分组成：

（1）压及压力调节系统
（2）智能数字标准压力校测仪
（3）过程标准电信号的模拟输出与测量
（4）计算机、打印机及其通讯系统
（5）校验台组成及供电控制系统
（6）系统测控软件

本校验台的压力输出范围从-0.1MPa～60 （或100）MPa，几乎覆盖了工业生产过程的全部压力范围。从安全规程要求考虑，从-0.1～1.6MPa压力介质为空气，1.0MPa 以上用油作介质。造压方式:-0.1～0MPa用高性能低噪声真空泵，0～1.6MPa用经过改进的全密封式、低噪音、无污染空气压缩机，1.0～60（100）Mpa造压采用交流电机、双柱塞泵和偏心凸轮组成崭新的油压系统。整个造压过程中，压力升降平稳、压力稳定性为0.05%FS/3秒，系统温度系数小、噪声小、无污染。

标准压力校测仪的准确度为0.05%FS；
标准电信号及测量系统的准确度为0.03%RD 0.02%FS；

本校验台基本工作原理如图1所示：

注：ZH210压力现场校测仪 ZH558过程信号现场校测仪
图1 校验台基本工作原理

将图1中各种智能化模块单元，按功能要求任意组合，充分利用各智能单元及丰富的PC机软硬件资源，组成全新功能的计管系统，既保持各单元独立功能，又可实现全新的自动测量，校测与管理功能，可以程控设定各功能单元信号输出，又可自动测量、采集、处理数据，数据表达，传送存储以及文档管理，自动生成检定证书、报告以及文档查询等上层管理功能，这些都可通过该系统完成。还能与现场校测仪通讯，向现场校测仪表下载校测任务，又可接收现场校测仪表校测的结果。一台ZH2513P自动化压力校验台，相当于一个工业压力仪表自动校验及管理的现代化压力计量实验室。

2 压力校测与计量

在近十几年的时间里，校测仪表随着电子集成电路从早期的形式集成发展到功能集成，从技术集成又发展到智能集成的今天，发现和应用新的器件程度就决定了开发出新一代校测仪表的先进性和智能化程度。ZH2513P体现了最新元器件应用水平。

所谓数字化、智能化和网络化校验台，就是以单片机为核心，配以相应的测试电路、通讯接口和相应的监控软件，通过总线把多个智能化功能单元连成局域网，再由上位机测控软件实现各功能单元根据需要任意组合，形成需要的新的测试系统，对各种不同仪表进行校测和计量。如压力变送器的校测，通过校验台上提供的DC24V仪表电源给变送器供电，利用程控电流源、电动压力源和标准压力计就可组成变送器全自动校验系统。又如弹簧管式指针压力计的校验，只需连接好电路，其余校测过程，通过鼠标点击操作就能实现数据采集并打印测试结果和证书。实现了校验过程自动化、无纸化，显著提高了校验效率，确保校验结果准确性和校验结果的可靠性、科学规范性。

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