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[摘 要]压力是工业生产过程中一项非常重要的指标和基本参数，压力检测仪表则是工业生产中应用较为广泛仪器之一。传统的压力仪表调试、检定和校验工作具有使用设备多、仪器需求全、检验耗时长和人员专业能力要求高等诸多特点，因此，在如今追求生产进度和成本控制的背景下，传统的压力仪表检定与校验方式已经无法满足工作需求。所以，相关工作人员应该积极寻找一种全新的途径来提高压力仪表调试和检定的效率、节约设备和人员等资源的先进方法。
[关键词]压力仪表；自动检定；校验系统；开发；应用
中图分类号：TP437 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0234-01
引言
压力仪表自动化检定和校验方法是目前压力计量检定技术的重大突破，人们通过操作智能化的压力仪表检定系统对压力仪表进行检定和校验，可以有效提高检定工作的精度和准确性，同时也便于操作，进而减少工作人员的劳动量。目前，压力仪表自动检定和校验系统已经得到了广泛的应用。
1系统结构
全自动检定和校准系统是针对压力仪表检定和校准工作开发的，包括硬件和软件两部分。开发人员以压力仪表检定和校准工作的功能和需求为基础，以计算机、通信、自动化和显示理念为指导，研制出具有针对性的新设备和新方法，从而大幅度提高整体工作效率。
1.1硬件配置
为了保证全自动检定和校验过程的准确性和稳定性，该系统的关键硬件必须具备网络通讯功能，进而保证工作人员实时监控检定过程。该系统的主要硬件包括压力控制器、数据采集器和工控机。
1.1.1压力控制器
压力控制器需满足两个基本要求，即控制精度和压力范围。在压力仪表校准过程中，输入的压力是标准信号源，量程的理论分割值确定校准和检定点，输入压力的控制必须达到规定的精度才能满足需求。同时，为了实现检定和校准过程的自动化，控制器必须能够按照预置值完成自动控压，并达到要求的控制精度。目前工业级压力检测仪表最高精度为0.075%，标准输入源的压力控制精度最低为0.05%。精密压力控制器随着可用量程的扩大造成允许误差增加，限制了可用下限，选用时要兼顾精度和应用范围之间的关系，即在必须符合控制精度要求的同时，满足应用压力范围要求。
1.1.2数据采集器
数据采集器主要在压力仪表检定过程中采集电流或电压数据的设备。在同时对多台仪表进行检定和校验时，要求该系统能够同时完成多点数据采集，因此，自动校验系统往往会同时采用多个数据采集器，进而同时采集的时提高精度。
1.1.3工控机
工控机为系统提供人机操作界面，兼具组态功能。由于仪表校准和检定属于比较缓慢的控制过程，对于工控机的配置要求较低，可供选择的产品很多，也可以采用个人PC机替代。该系统选用的工控机具有网络接口，可安装防病毒及防火墙软件，可设置远程查询及本地数据修改权限。
1.2软件组成
1.2.1人机界面
该系统一般是通过图像化的人机交流界面使相关数据显现到操作人员面前，人机界面可同时显示4个通道的压力、电流值及曲线，校验数据的准确程度会通过不同的颜色来体现，进而便于工作人员直观的观察检定结果。该系统的人机界面还包括完备的校验（检定）数据记录存储及分级管理功能。
1.2.2压力仪表通信
目前绝大多数工业智能儀表支持HART通信协议。HART可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议是一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议，操作人员或其他设备向压力仪表发送指令（如设定值、量程、报警值等），同时也能实时得到压力仪表的信息（如测量值、环境参数、设备运行情况及设备校准、自诊断情况、报警信息、故障数据等）。被校准或检定仪表与工控机之间通过协议转换器实现通信，使该系统可以对智能仪表进行自动校准，还可实现量程迁移，零点、满量程或多点校准。
1.2.3数据库
该系统采用Access数据库。系统数据存储、查阅等操作都是基于加密的Access数据库。系统包含仪表厂家数据库、仪表信息数据库、检定记录数据库以及校准和检定结果数据库。仪表厂家数据库保存有各个厂家的代码以及产品代码等信息；仪表信息数据库保存有仪表厂家、型号、位号、量程等信息，每次校准或检定时，如果此仪表已进行过校准或检定，则只需调取仪表信息，否则自动保存此仪表信息；对于同一块仪表可以进行多次检定，系统自动保存每次检定结果到数据库中，查阅时系统自动列出各次检定记录数据。
2装置主要特点
第一，五通道可同时检定同量程、不同类型压力测量仪表或传感器（整个校验时间约7～10分钟，视稳定判据参数设定而定）。检定变送器时，可以使用内回路电源，也可以使用外部供电电源；
第二，彩色屏幕液晶可同时显示测量压力值、测量电流值、当前压力设定值、上一压力设定值和下一压力设定值；
第三，“稳定判据”该系统能够根据检定装置标准表示值来判断数据的显示值是否准确。开始检定时，系统会记录检定值的条件，进而根据校验精度要求自行设置，再结合稳定时间、稳定度、最大偏差三个条件进行判断。
第四，“自我校准”功能：通过控制面板上电流测量通道上的通讯接口可以输入标准的电信号，进而对压力控制器的工作电流和电压进行控制和校准。
第五，设置多种安全保护措施，确保装置可靠使用，如：根据需要确定按键声响功能是否开启。若开启设备时，安全保护措施会发出声音提示；自动识别传感器测压上限并进行相应的过压保护，保证校验过程不会发生过压情况；所有操作内容均有气球式帮助说明，只需将鼠标放置其上稍等片刻即可出现；操作不当或操作中发生故障时，会及时出现问题及处理方法提示；使用“自我校准”或“系统维护”键时需输入密码。
第六，校验报告或记录表格形式，可根据用户需要自行设计，无需修改软件。有的自动检定和校验系统内部保存着相关行业的标准模板，进而在输出数据时供用户进行选择。
第七，造压及控制系统自行开发，通过PID调节原理实现动态控制，从而降低了系统的严密性要求，减少了自身维护工作量。
第八，连接测量仪表自动管理系统软件，实现之间数据的上传与下载（生成的周检计划下载与校验仪表后贮存的数据上传）和仪表校验与管理的一体化。
结语
全自动压力仪表检定和校验装置的整个工作过程都是自动进行的，工作人员无需进行干涉。检定和校验结果不会受到人为因素的影响，进而使检定工作的准确性大大提高，确保了仪表校正结果的客观、准确、可靠，提高了在线运行压力仪表测量的质量，为测量仪表的合理校验周期和质量评估提供了最真实可靠的基础统计数据。
参考文献
[1]郭文斌，黄继强.压力仪表全自动检定和校准系统的开发应用[J].石油化工自动化，2012，48（03）：60-63.
[2]孙长生，杨明花，王建强，李式利，宓春杰，陈华.全自动多仪表快速压力校验装置的研制[J].自动化博览，2006（05）：60-62.
[3]王玉弟，肖志一，田波.压力自动检定系统的开发与应用[J].工业计量，2003（06）：17-18.
[4]徐利明，刘志壮，张笑.压力表自动检定系统设计与实现[J].测控技术，2013，32（07）：138-141.
[关键词]压力仪表；自动检定；校验系统；开发；应用
中图分类号：TP437 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0234-01
引言
压力仪表自动化检定和校验方法是目前压力计量检定技术的重大突破，人们通过操作智能化的压力仪表检定系统对压力仪表进行检定和校验，可以有效提高检定工作的精度和准确性，同时也便于操作，进而减少工作人员的劳动量。目前，压力仪表自动检定和校验系统已经得到了广泛的应用。
1系统结构
全自动检定和校准系统是针对压力仪表检定和校准工作开发的，包括硬件和软件两部分。开发人员以压力仪表检定和校准工作的功能和需求为基础，以计算机、通信、自动化和显示理念为指导，研制出具有针对性的新设备和新方法，从而大幅度提高整体工作效率。
1.1硬件配置
为了保证全自动检定和校验过程的准确性和稳定性，该系统的关键硬件必须具备网络通讯功能，进而保证工作人员实时监控检定过程。该系统的主要硬件包括压力控制器、数据采集器和工控机。
1.1.1压力控制器
压力控制器需满足两个基本要求，即控制精度和压力范围。在压力仪表校准过程中，输入的压力是标准信号源，量程的理论分割值确定校准和检定点，输入压力的控制必须达到规定的精度才能满足需求。同时，为了实现检定和校准过程的自动化，控制器必须能够按照预置值完成自动控压，并达到要求的控制精度。目前工业级压力检测仪表最高精度为0.075%，标准输入源的压力控制精度最低为0.05%。精密压力控制器随着可用量程的扩大造成允许误差增加，限制了可用下限，选用时要兼顾精度和应用范围之间的关系，即在必须符合控制精度要求的同时，满足应用压力范围要求。
1.1.2数据采集器
数据采集器主要在压力仪表检定过程中采集电流或电压数据的设备。在同时对多台仪表进行检定和校验时，要求该系统能够同时完成多点数据采集，因此，自动校验系统往往会同时采用多个数据采集器，进而同时采集的时提高精度。
1.1.3工控机
工控机为系统提供人机操作界面，兼具组态功能。由于仪表校准和检定属于比较缓慢的控制过程，对于工控机的配置要求较低，可供选择的产品很多，也可以采用个人PC机替代。该系统选用的工控机具有网络接口，可安装防病毒及防火墙软件，可设置远程查询及本地数据修改权限。
1.2软件组成
1.2.1人机界面
该系统一般是通过图像化的人机交流界面使相关数据显现到操作人员面前，人机界面可同时显示4个通道的压力、电流值及曲线，校验数据的准确程度会通过不同的颜色来体现，进而便于工作人员直观的观察检定结果。该系统的人机界面还包括完备的校验（检定）数据记录存储及分级管理功能。
1.2.2压力仪表通信
目前绝大多数工业智能儀表支持HART通信协议。HART可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议是一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议，操作人员或其他设备向压力仪表发送指令（如设定值、量程、报警值等），同时也能实时得到压力仪表的信息（如测量值、环境参数、设备运行情况及设备校准、自诊断情况、报警信息、故障数据等）。被校准或检定仪表与工控机之间通过协议转换器实现通信，使该系统可以对智能仪表进行自动校准，还可实现量程迁移，零点、满量程或多点校准。
1.2.3数据库
该系统采用Access数据库。系统数据存储、查阅等操作都是基于加密的Access数据库。系统包含仪表厂家数据库、仪表信息数据库、检定记录数据库以及校准和检定结果数据库。仪表厂家数据库保存有各个厂家的代码以及产品代码等信息；仪表信息数据库保存有仪表厂家、型号、位号、量程等信息，每次校准或检定时，如果此仪表已进行过校准或检定，则只需调取仪表信息，否则自动保存此仪表信息；对于同一块仪表可以进行多次检定，系统自动保存每次检定结果到数据库中，查阅时系统自动列出各次检定记录数据。
2装置主要特点
第一，五通道可同时检定同量程、不同类型压力测量仪表或传感器（整个校验时间约7～10分钟，视稳定判据参数设定而定）。检定变送器时，可以使用内回路电源，也可以使用外部供电电源；
第二，彩色屏幕液晶可同时显示测量压力值、测量电流值、当前压力设定值、上一压力设定值和下一压力设定值；
第三，“稳定判据”该系统能够根据检定装置标准表示值来判断数据的显示值是否准确。开始检定时，系统会记录检定值的条件，进而根据校验精度要求自行设置，再结合稳定时间、稳定度、最大偏差三个条件进行判断。
第四，“自我校准”功能：通过控制面板上电流测量通道上的通讯接口可以输入标准的电信号，进而对压力控制器的工作电流和电压进行控制和校准。
第五，设置多种安全保护措施，确保装置可靠使用，如：根据需要确定按键声响功能是否开启。若开启设备时，安全保护措施会发出声音提示；自动识别传感器测压上限并进行相应的过压保护，保证校验过程不会发生过压情况；所有操作内容均有气球式帮助说明，只需将鼠标放置其上稍等片刻即可出现；操作不当或操作中发生故障时，会及时出现问题及处理方法提示；使用“自我校准”或“系统维护”键时需输入密码。
第六，校验报告或记录表格形式，可根据用户需要自行设计，无需修改软件。有的自动检定和校验系统内部保存着相关行业的标准模板，进而在输出数据时供用户进行选择。
第七，造压及控制系统自行开发，通过PID调节原理实现动态控制，从而降低了系统的严密性要求，减少了自身维护工作量。
第八，连接测量仪表自动管理系统软件，实现之间数据的上传与下载（生成的周检计划下载与校验仪表后贮存的数据上传）和仪表校验与管理的一体化。
结语
全自动压力仪表检定和校验装置的整个工作过程都是自动进行的，工作人员无需进行干涉。检定和校验结果不会受到人为因素的影响，进而使检定工作的准确性大大提高，确保了仪表校正结果的客观、准确、可靠，提高了在线运行压力仪表测量的质量，为测量仪表的合理校验周期和质量评估提供了最真实可靠的基础统计数据。
参考文献
[1]郭文斌，黄继强.压力仪表全自动检定和校准系统的开发应用[J].石油化工自动化，2012，48（03）：60-63.
[2]孙长生，杨明花，王建强，李式利，宓春杰，陈华.全自动多仪表快速压力校验装置的研制[J].自动化博览，2006（05）：60-62.
[3]王玉弟，肖志一，田波.压力自动检定系统的开发与应用[J].工业计量，2003（06）：17-18.
[4]徐利明，刘志壮，张笑.压力表自动检定系统设计与实现[J].测控技术，2013，32（07）：138-141.