压力表检定方法改进及自动化的实现

压力表检定方法改进及自动化的实现 作者 王长江作者 王长江 上海海鹰机械厂上海海鹰机械厂 200436200436 关键字 检定方法关键字 检定方法 数字压力校验仪数字压力校验仪 自动化自动化 摘要 摘要 JJG49 1999 JJG52 1999 主要以活塞压力计为标准器为参照标准来编写 不太适应数字压力校验仪 作为主标准器来检定压力表 本文主要对规程中 回程误差 及 轻敲位移 的定义提出建议性修改 使之 即满足数字压力校验仪作为主标准器的要求 也满足其它标准器检定压力表的要求 日常检定 校准精密压力表和普通压力表所采用的标准器一般为活塞式压力计 活塞式压力计具有测量范围宽 准确度高 结构简单 重复性好等优点 但是 活塞式压力计也有它的局限性 活塞式压力计实际上是固定值的标准压力信号发 生装置 活塞式压力计并不能测量压力值 另外 活塞式压力计有受温度影响比 较大 不易于携带 劳动强度大 人为视差引入误差大等缺点 并且 活塞式压 力计很难与计算机组成系统实现自动测量 近年来 数字压力校验仪以其精度高 操作简单 易于携带受到压力检定人 员的欢迎 数字压力校验仪得到广泛的应用 但由于 JJG49 1999 弹簧管式精 密压力表和真空表检定规程 以及 JJG52 1999 弹簧管式一般压力表 压力真 空表和真空表检定规程 中标准器主要是以活塞式压力计为参照来进行编写 故 检定过程与数字压力计的检定过程就有不太一致的地方 笔者以实际工作中体会 并在不更改原来检定方法的原则下 提出对规程内容做一些建议性修改 使得以 数字压力校验仪为标准器更符合检定压力表要求 并介绍以 VB6 0 为平台开发的 自动压力检定软件 供大家在工作中参考 一 用数字压力校验仪检定一 用数字压力校验仪检定 校准精密压力表和普通压力表校准精密压力表和普通压力表 1 数字压力校验仪满足规程中对标准器的要求 数字压力校验仪满足规程中对标准器的要求 JJG49 1999 JJG52 1999 对标准器做出如下的要求 5 2 1 1 对标准器 误差的要求 标准器允许误差绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的 1 4 数字 压力校验仪 以 DH542 数字压力校验仪为例 允许误差为 0 025 F S 可满足 0 1 级及以下的精密压力以及普通压力表的检定及校准 2 数字压力校验仪的检定方法 数字压力校验仪的检定方法 JG49 1999 JJG52 1999 中示值误差定义为 对每一检定点 在升压 或降压 和降压 升压 检定时 轻敲表壳前后的示值与标准值之差 压力 表示值误差可表示为 P Px PN 式中 P 压力检定点示值误差 Px 被检压力表示值 PN 压力标准值 采用活塞压力计作为标准器 原理为 称重法 上式中为固定点 被检 N P 定示值按规程要求进行估读 故示值误差中将因人为视差引入一定误差 采用数 字压力校验仪可采用 直接比较法 或称 反校法 即固定被检定表检定 读 取数字压力校验仪的压力标准值 这样可大大消除人为视差 提高检定系统的准 确度 并且该方法符合规程中对 示值误差 的定义 3 对规程中 对规程中 回程误差回程误差 定义的修改定义的修改 JG49 1999 JJG52 1999 中回程误差 变差 定义 对同一检定点 在 升压 或降压 和降压 升压 检定时 轻敲表壳后的示值之差 采用 反校 法 后压力表的回程误差就仅为升压和降压过程中指针变动量之差 体现不出压 力表的变差 无法判断压力表的回程误差是否满足使用要求 所以建议回程误差 定义修改为 对同一检定点 在升压 或降压 和降压 升压 检定时 轻敲 表壳后的示值误差之差示值误差之差 定义更改后以活塞压力计作为标准器检定压力表 回 程误差与定义修改前数值是一致的 因为公式中压力标准值作为固定项前后相减 消除 而采用数字压力计作为标准器 修改后的定义就能十分准确地表述了压力 表的回程误差含义 4 对规程中 对规程中 轻敲位移轻敲位移 定义的修改定义的修改 检定规程中明确规定 轻敲指针前后示值误差都应被计算 但检定规程附录 中检定记录模板中仅列出轻敲后被检表示值 轻敲表壳前示值误差无法计算 笔 者认为只要对规程中轻敲位移的定义稍做修改就可以计算出轻敲表壳前示值误差 根据 JG49 1999 JJG52 1999 中轻敲位移的定义 对每一检定点 在升 压 或降压 和降压 升压 检定时 轻敲表壳后引起的指针变动量 该轻敲 位移为绝对值 但实际工作中轻敲后指针有可能向上跳动也有可能向下跳动 如 果轻敲位移为绝对值 即便你知道轻敲前后示值中任意一个也无法计算出另外一 个 所以轻敲位移定义可修改为 对每一检定点 在升压 或降压 和降压 升压 检定时 轻敲表壳后与轻敲表壳前示值之差 用公式可表示为 轻敲 Px后 Px前 式中 Px前 轻敲前被检表示值 Px后 轻敲后被检表示值 轻敲 轻敲位移 这样轻敲位移就有正负之分 如果知道轻敲前被检表示值 就可计算出轻敲 后的被检表示值 同理 如果知道轻敲前被检表示值 就可计算出轻敲后的被检 表示值 公式如下 轻敲后被检表示值 Px后 Px前 轻敲 轻敲前被检表示值 Px前 Px后 轻敲 5 对规程中原始记录模板的修改 对规程中原始记录模板的修改 采用数字压力校验仪作为标准器检定压力表 由于数字压力校验仪升压和降 压行程压力标准值不一致 每一个行程都要记录标准压力值 这与采用活塞压力 计作为标准器在升压行程和降压行程中标准压力值相等不同 所以检定原始记录 表格应做相应的修改 在升压和降压行程均要有记录标准压力值一栏 如表 1 普通压力表检定记录表格 和表 2 精密压力表检定记录表格 所示 表表 1 普通压力表检定记录表格 普通压力表检定记录表格 升压行程 MPa 降压行程 MPa 轻敲位移 MPa 标准器压 力值 轻敲前 示值 轻敲后 示值 标准器压 力值 轻敲前 示值 轻敲后 示值 升压降压 回程误 差 MPa 示值误 差 MPa 表表 2 精密压力表检定记录表格 精密压力表检定记录表格 升压行程 MPa 降压行程 MPa 轻敲位移 MPa 检 定 循 环 标准器 压力值 轻敲前 示值 轻敲后 示值 标准器 压力值 轻敲前 示值 轻敲后 示值 升压降压 回程误 差 MPa 示值误 差 MPa 第 一 次 检 定 第 二 次 检 定 注 两个检定循环 篇幅有限仅实示例注 两个检定循环 篇幅有限仅实示例 5 个点 个点 二 用数字压力校验仪实现检定自动化二 用数字压力校验仪实现检定自动化 压力表检定数据记录多 运算繁杂 如能自动数据记录 自动生产检定记录 自动计算误差将大大减轻检定员的负担 同时也可减少人为误差 提高检定效率 数字压力校验仪一般都带有支持 RS 232C 标准串行通讯口 为自动检定压力表实 现了可能 下面介绍以 DH542 数字压力校验仪为标准器开发的压力自动检定软 件 实现了对精密压力表以及普通压力表的自动检定 1 软件概述 软件概述 软件名称为 H542 自动压力检定系统 以 VB6 0 语言为平台 以 VISA 函 数库开发通用通用 I O 接口接口 可实现压力数据自动采集 自动保存 智能判断检定数 据是否合格 自动生成打印检定原始记录 检定证书 以及建立被检压力表信息 可查询历史检定记录 方便压力表计量信息管理 原始记录模板以及检定证书模 板可在 Word 中自行编制 通用性强 图 1 为该压力自动检定系统主界面 图 1 自动压力校准系统主界面 2 硬件连接 硬件连接 计算机和 DH542 数字压力校验通过 DB9 数据线连接 计算机计算机H542数字压力校验仪数字压力校验仪 DH B 9 Female DH B 9 Male TxD 3 3 RxD RxD 2 2 TxD GND 5 5 GND 通讯参数配置 波特率 Baud rate9600 数据位 Data Bits8 起始位 Start Bit1 停止位 Stop bit1 奇偶校验 ParityNone 3 软件的操作 软件的操作 3 1 压力表检定信息设置 点击菜单 压力表 精密表检定 系统将跳出 参数设置 窗口 包含 编 辑被检压力表检定信息 编辑压力检定点 以及 检定数据修约 界面中显 示是系统默认的初始信息 被检压力表信息包括 送检单位 制造厂 压力表名称 型号规格 出厂编 号 计量编号 测量范围 准确度等级 最大允许误差 分度值等 检定信息包 括 检定温度 检定湿度 检定依据 检定日期 有效期 检定点 检定循环等 信息 数据修约根据规程要求以及压力表技术指标 对示值 标准值 指针变动 量 示值误差及回程误差设定有效位数 图 2 参数设置 界面 数据设定完成后可将数据保存为检定数据模板 点击图 2 中 模板另存为 按钮 供以后调用 点击图 2 中 打开模板 按钮 可节约编辑检定信息时间 图 3 保存模板 界面 3 2 硬件连接测试 确认检定信息设置无误后 点击 修改数据 按钮更新检定信息 系统测 试 按钮可用 点击进入 系统测试 界面 可设置 DH542 与计算机通讯参数 设置 以及标准器信息 点击 系统测试 按钮 将进行硬件连接测试 测试成 功后 绿灯表示通过 红灯表示不通过 开始检定 按钮可用 图 4 硬件连接测试 界面 3 3 自动检定压力表 点击 开始检定 按钮进入压力表检定主界面 如图 5 所示 图 5 精密压力表检定 主界面 点 清零 可进行系统清零 然后根据检定点提示 转动校验仪手柄使被检 表指针对齐检定点刻度线 按下然后 测量 读取此时系统压力标准值 随后系 统提示输入轻敲位移 指针变动量 可轻敲一下表壳 读取变动量 输入对话 框 注意此处指针变动量定义为 轻敲表壳后被检表示值与轻敲表壳前被检表示 值之差 图 6 指针变动量 界面 系统可自动计算出轻敲后示值 示值误差 回程误差数值 如果计算出示值 大于允许极限误差 系统会提示是否重检该点 减少人为误操作带来不便 检定完毕后 可点击 生成证书 和 生成记录 按钮来生成相应的检定证 书和检定原始记录 3 4 查询检定数据 该软件具有查询功能 点击菜单 查询 可进入查询界面 可按 证书编号 被检仪器名称 仪器编号 送检单位 以及 检定日期 进行查询 可调出历史检定数据 方便压力表计量周期管理 如图 7 所示 图 7 查询窗口 3 5 检定信息修改 如检定信息参数有误可点击 编辑信息 来重新修改 如图 8 所示 图 8 编辑检定信息 界面 三 结束语三 结束语 采用数字压力校验仪检定压力表可大大减少检定员的劳动强度 采用自动检 定软件可以省去手工记录 计算数据的繁琐过程