便携式压力变送器检定系统设计之整体结构

压力变送器是工业中常见的一种压力仪表。它能感受压力并将压力信号转变为可传送的标准输出信号，如4 ～ 20 mA 电流信号或1 ～ 5 V 电压信号。且输出信号与压力变量之间有着给定的函数关系式，通常为线性关系。压力变送器主要用于工业过程中压力参数的测量和控制，在航空、航天、石油、化工、冶金等行业中有着非常广泛的应用［1］。

随着工业自动化进程的加快，压力变送器的应用范围在不断拓宽，其计量检定和现场校验工作量也越来越大。目前对于压力变送器的计量检定主要有两种方法: 一种是采用活塞式压力计，将压力值溯源到质量标准，利用砝码进行检定。活塞式压力计测量精度高、稳定性好，但是较为笨重，便携性较差，且由于受到砝码的限制，压力测量值无法方便地实现连续测量。另一种是基于标准表法的全自动压力校验装置，这种装置实现了压力变送器检定的自动化，降低了劳动强度，提高了工作效率。但是也存在着一些不足: 如价格昂贵，普通用户无法承受; 部分校验装置还需外接压力源，使得现场校验存在诸多不便。

本文针对目前压力变送器检定装置存在的问题，设计了一种便携式的压力变送器检定系统。该系统采用压杆结构的台式压力泵作为压力发生装置，运用标准表法检定原理，将高精度的智能压力表作为标准表，利用LabView 作为软件平台，完成压力变送器的信号采集与压力值计算，并读取标准表的压力值，#终完成压力变送器的信号采集、误差计算、数据存储、报表打印等。整个系统结构简单、操作方便、便于携带，特别适用于压力变送器的现场检定和校验，可大大提高工作效率。

系统整体结构设计

整个系统由压力发生装置、标准表、数据采集卡、计算机等组成，如图1 所示。

系统整体结构图

压力发生装置

压力发生装置为台式压力泵，包括液体高压泵和气体压力泵，采用开放式压杆结构。液体压力泵采用油介质或蒸馏水，用于提供稳定且能够产生高压压力源，#高压力可达60 MPa。气体压力泵以空气为介质，主要用于校验低于6 MPa 的压力仪表，其结构如图2 所示。整个装置由加压杠杆、仪表连接头、压力微调手柄、压力截止阀以及泄压阀等部件构成。将标准压力仪表和被检压力仪表连接到内螺纹连接头，关闭泄压阀，打开压力截止阀，轻轻操作加压杠杆，逼近所需压力后停止加压，将压力截止阀关闭，调节压力微调手柄直至所需的压力。

压力发生装置

标准压力表

标准压力表采用高精度的数字式压力表，如图3 所示。压力测量准确度为± 0. 05 ，可以根据检定要求选择不同量程范围的标准表。仪表具有ＲS232 通信接口，可以通过标准的ＲS232 电缆与计算机连接，完成仪表地址和波特率的设置后由上位机完成数据的采集与分析。标准压力表采用大容量的锂电池供电技术和低功耗技术设计，解决了便携式仪表连续使用时间太短的问题，可提供足够的连续使用时间，在检定过程中wuxu频繁充电。