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    基于LabVIEW的压力表检定系统研发

    发布时间:2019-09-11  阅读:242次

    针对压力表检定过程因全人工操作而易产生人为误差的情况.根据国家检定规程研发压力表检定系统。采用数字化技术编程.使系统自动采集检定数据.并利用计算机对检定数据进行计算处理,检定完成后根据需求生成原始记录并打印,有效减小了人为误差.降低了劳动强度.提高了检定效率。

    在压力表检定过程中,检定员需要人工搬动砝码进行加载、卸载,且需要边检定边人工记录检定数据以形成原始记录,并人工进行数据处理及判定,整个检定过程的劳动强度较大、工作效率低。高强度的工作会增加检定人员的疲劳感,使其在后续的读数、数据处理中易产生人为误差,核验人员也会因疲劳而不易发现误差问题,因而无法保证源数据的准确,使发动机在修理中存在潜在的质量风险。针对以上问题,本文提出压力表检定系统的技术研究工作,利用计量站现有的人员及技术条件,优化压力表检定过程。

    1.系统总体结构设计

    整个测量系统由硬件和软件两部分组成,主要工作流程是利用数字压力校验仪测量被检压力表加压在检定值时的压力值,通过RS-232数据采集设备将检定值传输至计算机,采用上位机程序对所采集数据进行计算、分析和处理,根据需要生成原始记录并打印。系统方案流程图如图1所示。

    2.系统硬件构成

    压力表检定系统硬件主要由数字压力表、台式液压泵、手控开关、计算机和打印机组成。系统使用的数字压力校验仪型号为ConST273,测量范围为0~60MPa,工作介质为葵二酸二异辛酯。台式液压泵的型号为ConST181A,压力范围为-0.085~70MPa。

    3.系统软件功能

    压力表检定系统的主要目的是对压力表检定过程中的检定数据进行采集,并实时显示数字压力表的压力值,手动触发将检定数据传输到计算机,根据国家检定规程在计算机上对检定数据进行分析处理,最后根据检定员的需求生成原始记录并打印。软件程序流程及系统主界面分别如图2、图3所示。

    3.1数据采集

    压力表检定系统的首要环节是对数字压力表数据的实时采集。由ConST273数字压力表的使用说明书得知,其串口传输数据格式为:位数字位,无奇偶校验,2位停止位,波特率默认为9600。发送数据格式为“A:X:Knnnn:C0:C1:C2:C3:C4+结束符”。根据以上信息设置好数据传输格式,在上位机对采集到的数据进行字符串移位和截取,并对数字压力表的压力值(示值)进行实时显示,上位机实现数据采集,如图4所示。

    3.2检定值输入及检定

    开始检定前,输人被检表基本信息及所需检定的检定值,确定无误后运行程序,使用标准压力泵进行压力加载,待被检表显示在所需检定的检定点处,轻敲被检表,观察被检表指针漂移情况,并将轻敲位移结果输人到“轻敲位移”控件中,随后按下手控开关釆集标准数字表上的压力值,这样便将检定点的实际标准值及其轻敲位移采集显示到主界面相应位置。接着,根据需要重复上述过程,继续进行下一个检定点的检定。在整个过程中,会发生因压力未加压到检定点而导致采集失误的情况,因此设计了“上一步”功能,检定员可使用“上一步”按钮实现某个检定点的再次检定。上位机实现程序如图5所示。

    3.3数据处理

    根据精密(一般)压力表的国家检定规程,对被检压力表实施检定后需对检定结果进行分析及处理,主要是获得回程误差、平均值和示值误差,纸质原始记录中的数据处理板块如图6所示。在上位机程序编程的实现过程中,回程误差及平均值比较简单,而示值误差比较复杂。本系统自主编写了示值误差子vi,能够准确地进行示值误差计算,该子的程序框图如图7所示。

    3.4原始记录生成及打印

    被检表的所有检定值检定完毕后,选择被检压力表所需原始记录的样式,点击“打印”按钮,系统将自动生成原始记录,检定员可根据需要打印原始记录或存储在电脑上。

    4.系统确认及效果检査

    为了保证压力检定系统的可靠性和先进性,采用比对的方法对检定时间及检定结果进行分析。采用原检定方法与该压力检一定系统分别对一般压力表和精密压力表进行检定,并进行数据比对。经过多组比对试u验,得出以下结论:两种方法实施的压力表检定的判定结果一致,采用活塞式压力计的检定耗时约是该压力检定系统检定耗时的4倍,且在压力检定系统实施压力表检定过程中,无需搬动砝码,无需手动记录检定数据,无需进行数据处理。由此可见,本压力检定系统的研发,不仅可以准确地进行压力表检定,还能降低检定员的劳动量,减小人为误差,提高检定效率。

    5.总结

    本压力表检定系统实现了压力表检定的数字化和信息化。系统的界面友好,操作方便,适应性强。经过现场使用和测试比对,检定过程不仅符合国家检定规程要求,还提高了检定效率。下一步将对系统进一步完善:对检定系统进行优化,加人数字压力计及压力变送器的检定项目,以覆盖更多的力学测量仪表的检定将对检定数据进行数据库存储,实现历史数据的查询,更有利于原始记录的维护及管理。


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