高精度全自動壓力溫度校準系統是從美國GRC公司引進,用于對壓力計的壓力、溫度值校準。由于該系統結構龐大、組成復雜,且在全自動壓力溫度校準系統中具有一定代表性,因此本文詳細介紹了全自動壓力溫度校準系統的組成及其運行過程。

系統組成 全自動校準系統主要由壓力控制系統、溫度控 制系統

、數據采集系統三個部分組成。其中壓力控制系統:由控制計算機、通訊接口、靜重儀、活塞溫度測量儀、壓力伺服系統組成。溫度控制系統:由控制計算機、通訊接口和溫度箱組成。數據采集系統:由計算機和數據采集卡組成.

1.靜重儀

靜重儀利用砝碼在活塞上的加載來提供被校壓 力計所需的標準壓力,它有兩套活塞系統.靜重儀質量系統(包括26個砝碼,以及活塞、活塞驅動電機、承重平板等)共102.303kg。高壓氮氣通過電磁閥的控制對靜重儀的砝碼進行加載和卸載。

2.壓力伺服系統

壓力伺服系統通過液體管路與靜重儀和被校傳感器相連,并且調節管路系統中的壓力,使靜重儀活塞能夠在其平衡位置自由懸浮從而產生預期的標準壓力,同時將此標準壓力提供給被校壓力計。壓力伺服系統主要包括液壓氣動泵,用于增加系統壓力;電子壓力調節器,用于在同一控制速率下降低系統、各種泵和管道系統力scvv(Servo2ControlledVariableVolumes),它由一個圓柱形的可變容積作為調壓容積,可變容積內裝有一根可以自由移動的活塞,伺服電機通過驅動活塞在可變容積內的往復移動來調節系統壓力,并且zui終使靜重儀活塞懸浮在平衡位置。 壓力產生過程為:貯液器中的液體(葵二酸)進入液壓氣動泵,液壓氣動泵的壓力倍增系數為188,其倍增后的出口壓力通過節流閥向液壓系統加壓,高壓液體通過氣動液壓進口閥提供給靜重儀、scvv以及被校壓力計。當液壓系統壓力過高時,可以通過電子壓力調節器降低系統壓力。高壓傳感器用來監視液壓系統的壓力,并將其采集到的壓力信號反饋給電子壓力調節器,以便控制壓力。卸壓時,首先通過節流出流閥緩慢將液體泄出,再通過節流閥緩慢降低壓力,當壓力降到一定程度時打開出流閥,直接快速地將液體排回貯液器,使壓力歸0。

 

系統運行過程

(1)壓力控制系統。由控制計算機運行壓力溫 度控制程序對靜重儀和壓力伺服系統進行控制。控制計算機通過兩個IEE488接口向靜重儀和壓力伺服系統發送指令,通過AΠD、DΠA板對壓力伺服系統進行壓力設置及控制,控制計算機在壓力控制過程中,加載砝碼到靜重儀的活塞上,并且相應地控制和顯示靜重儀的活塞位置,氣動控制模塊和液壓起動系統相連,通過壓力伺服系統給整個系統造壓,并且控制scvv的活塞以一定的速度移動并不斷讀取scvv活塞位置,從而調節壓力到達值。 (2)溫度控制系統。由控制計算機與溫度控制器通信,用來設置并且控制油浴的溫度,其溫度分辨率為1℃。當設置溫度高于當前油浴溫度時,溫度控制器通過控制SCR從而接通油浴的加熱器來對油浴進行加熱,從而達到溫度值。 (3)數據采集系統。由采集計算機采集被校壓力計的輸出信號并且將采集到的數據存儲在其硬盤上,由數據分析軟件進行分析,分析得出的校準結果輸出到打印機進行打印。