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皮爾茲PILZ變送器自動(dòng)測(cè)試/校準(zhǔn)系統(tǒng)的研制
PILZ變送器廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星發(fā)射試驗(yàn)任務(wù)的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠與否,直接影響著衛(wèi)星發(fā)射試驗(yàn)任務(wù)的順利進(jìn)行。由于航天靶場(chǎng)現(xiàn)行采用的PILZ變送器測(cè)試/校準(zhǔn)手段落后、效率低,不利于準(zhǔn)確把握這些壓力測(cè)試設(shè)備的性能狀態(tài),難以滿足后續(xù)航天發(fā)射任務(wù)的需求,針對(duì)這種情況本文提出了開(kāi)發(fā)PILZ變送器自動(dòng)測(cè)試/校準(zhǔn)系統(tǒng)的方案和設(shè)想,并申請(qǐng)了研制課題。

皮爾茲PILZ變送器自動(dòng)測(cè)試/校準(zhǔn)系統(tǒng)的研制
隨著現(xiàn)代化工業(yè)水平的逐步提高,企業(yè)對(duì)工業(yè)過(guò)程測(cè)量的準(zhǔn)確度要求也越來(lái)越高,壓力PILZ變送器作為現(xiàn)場(chǎng)壓力測(cè)量的主要儀器設(shè)備被廣泛應(yīng)用。壓力PILZ變送器與數(shù)據(jù)采集器、信號(hào)處理系統(tǒng)和終端顯示等單元一起構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)壓力測(cè)量系統(tǒng)。壓力PILZ變送器的輸出信號(hào)(信號(hào)可以是電壓(V)、電流(mA)、頻率(Hz)等模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào))經(jīng)數(shù)據(jù)采集器和信號(hào)處理等環(huán)節(jié),在顯示終端顯示壓力測(cè)量結(jié)果。課題采用自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù),以石英諧振壓力傳感器作為標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器,以流量控制閥-電磁閥為主要控制部件,設(shè)計(jì)了壓力控制單元等硬件裝置并編制自動(dòng)控制軟件,實(shí)現(xiàn)壓力PILZ變送器測(cè)試/校準(zhǔn)過(guò)程的自動(dòng)化。結(jié)合“PILZ變送器自動(dòng)測(cè)試/校準(zhǔn)系統(tǒng)的研制”課題,分析討論了PILZ變送器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)的組成、總體設(shè)計(jì)方案;分析了系統(tǒng)主要元部件――壓力控制單元的設(shè)計(jì)思路、工作原理;分析了系統(tǒng)軟件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)、功能,并對(duì)控制部分程序等主要模塊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。按照測(cè)量不確定的評(píng)定方法和步驟對(duì)系統(tǒng)不確定度進(jìn)行詳細(xì)分析與評(píng)定,zui后通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)重復(fù)性進(jìn)行了驗(yàn)證,確保系統(tǒng)性能滿足設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)要求。同時(shí)，由于壓力傳感器受環(huán)境溫度的變化，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，形成了網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)--現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。針對(duì)FCS對(duì)工業(yè)底層儀器儀表提出的新的要求，研制具有全數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)化控制的智能壓力PILZ變送器具有重要的意義。對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)一定誤差，溫壓補(bǔ)償*，在設(shè)計(jì)中利用了數(shù)據(jù)融合的思想，提供了利用校驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算溫度和壓力的補(bǔ)償關(guān)系的方法。首先對(duì)FF總線進(jìn)行了介紹，包括FF總線的特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范和總線模型；然后從硬件配置方面加以介紹，包括傳感器模塊、通信模塊、信號(hào)接收／發(fā)送模塊和總線供電模塊四個(gè)方面的設(shè)計(jì)；接著從軟件方面加以介紹，包括信號(hào)采集程序和總線通信程序兩部分。然后對(duì)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)加以集成，形成一個(gè)整體。

皮爾茲PILZ變送器自動(dòng)測(cè)試/校準(zhǔn)系統(tǒng)的研制
建立了一種顯示直觀、操作方便、能在較大范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量的自動(dòng)測(cè)試/校準(zhǔn)系統(tǒng),解決了型號(hào)中氣體工作介質(zhì)壓力傳感器以及壓力PILZ變送器的校準(zhǔn)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了壓力檢定、校驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化,確保航天靶場(chǎng)壓力量值傳遞的準(zhǔn)確可靠,及時(shí)消除示值偏差可能造成的事故隱患,同時(shí)為靶場(chǎng)壓力實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)壓力計(jì)量、壓力測(cè)試的數(shù)字化和自動(dòng)化打下基礎(chǔ),為靶場(chǎng)后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射試驗(yàn)任務(wù)的順利進(jìn)行提供可靠的壓力計(jì)量保障。