高精度全自動(dòng)壓力溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)是從美國(guó)GRC公司引進(jìn),用于對(duì)壓力計(jì)的壓力、溫度值校準(zhǔn)。由于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、組成復(fù)雜,且在全自動(dòng)壓力溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)中具有一定代表性,因此本文詳細(xì)介紹了全自動(dòng)壓力溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)的組成及其運(yùn)行過程。

系統(tǒng)組成 全自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)主要由壓力控制系統(tǒng)、溫度控 制系統(tǒng)

、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三個(gè)部分組成。其中壓力控制系統(tǒng):由控制計(jì)算機(jī)、通訊接口、靜重儀、活塞溫度測(cè)量?jī)x、壓力伺服系統(tǒng)組成。溫度控制系統(tǒng):由控制計(jì)算機(jī)、通訊接口和溫度箱組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):由計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)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(jì)所需的標(biāo)準(zhǔn)壓力,它有兩套活塞系統(tǒng).靜重儀質(zhì)量系統(tǒng)(包括26個(gè)砝碼,以及活塞、活塞驅(qū)動(dòng)電機(jī)、承重平板等)共102.303kg。高壓氮?dú)馔ㄟ^電磁閥的控制對(duì)靜重儀的砝碼進(jìn)行加載和卸載。

2.壓力伺服系統(tǒng)

壓力伺服系統(tǒng)通過液體管路與靜重儀和被校傳感器相連,并且調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)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(chǎn)生預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)壓力,同時(shí)將此標(biāo)準(zhǔn)壓力提供給被校壓力計(jì)。壓力伺服系統(tǒng)主要包括液壓氣動(dòng)泵,用于增加系統(tǒng)壓力;電子壓力調(diào)節(jié)器,用于在同一控制速率下降低系統(tǒng)、各種泵和管道系統(tǒng)力scvv(Servo2ControlledVariableVolumes),它由一個(gè)圓柱形的可變?nèi)莘e作為調(diào)壓容積,可變?nèi)莘e內(nèi)裝有一根可以自由移動(dòng)的活塞,伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)活塞在可變?nèi)莘e內(nèi)的往復(fù)移動(dòng)來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力,并且zui終使靜重儀活塞懸浮在平衡位置。 壓力產(chǎn)生過程為:貯液器中的液體(葵二酸)進(jìn)入液壓氣動(dòng)泵,液壓氣動(dòng)泵的壓力倍增系數(shù)為188,其倍增后的出口壓力通過節(jié)流閥向液壓系統(tǒng)加壓,高壓液體通過氣動(dòng)液壓進(jìn)口閥提供給靜重儀、scvv以及被校壓力計(jì)。當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力過高時(shí),可以通過電子壓力調(diào)節(jié)器降低系統(tǒng)壓力。高壓傳感器用來監(jiān)視液壓系統(tǒng)的壓力,并將其采集到的壓力信號(hào)反饋給電子壓力調(diào)節(jié)器,以便控制壓力。卸壓時(shí),首先通過節(jié)流出流閥緩慢將液體泄出,再通過節(jié)流閥緩慢降低壓力,當(dāng)壓力降到一定程度時(shí)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(tǒng)運(yùn)行過程

(1)壓力控制系統(tǒng)。由控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行壓力溫 度控制程序?qū)o重儀和壓力伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制。控制計(jì)算機(jī)通過兩個(gè)IEE488接口向靜重儀和壓力伺服系統(tǒng)發(fā)送指令,通過AΠD、DΠA板對(duì)壓力伺服系統(tǒng)進(jìn)行壓力設(shè)置及控制,控制計(jì)算機(jī)在壓力控制過程中,加載砝碼到靜重儀的活塞上,并且相應(yīng)地控制和顯示靜重儀的活塞位置,氣動(dòng)控制模塊和液壓起動(dòng)系統(tǒng)相連,通過壓力伺服系統(tǒng)給整個(gè)系統(tǒng)造壓,并且控制scvv的活塞以一定的速度移動(dòng)并不斷讀取scvv活塞位置,從而調(diào)節(jié)壓力到達(dá)值。 (2)溫度控制系統(tǒng)。由控制計(jì)算機(jī)與溫度控制器通信,用來設(shè)置并且控制油浴的溫度,其溫度分辨率為1℃。當(dāng)設(shè)置溫度高于當(dāng)前油浴溫度時(shí),溫度控制器通過控制SCR從而接通油浴的加熱器來對(duì)油浴進(jìn)行加熱,從而達(dá)到溫度值。 (3)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由采集計(jì)算機(jī)采集被校壓力計(jì)的輸出信號(hào)并且將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其硬盤上,由數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析,分析得出的校準(zhǔn)結(jié)果輸出到打印機(jī)進(jìn)行打印。