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皮爾茲PILZ變送器自動測試/校準系統(tǒng)的研制
PILZ變送器廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星發(fā)射試驗任務(wù)的各個技術(shù)領(lǐng)域,其測量結(jié)果的準確可靠與否,直接影響著衛(wèi)星發(fā)射試驗任務(wù)的順利進行。由于航天靶場現(xiàn)行采用的PILZ變送器測試/校準手段落后、效率低,不利于準確把握這些壓力測試設(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,針對這種情況本文提出了開發(fā)PILZ變送器自動測試/校準系統(tǒng)的方案和設(shè)想,并申請了研制課題。

皮爾茲PILZ變送器自動測試/校準系統(tǒng)的研制
隨著現(xiàn)代化工業(yè)水平的逐步提高,企業(yè)對工業(yè)過程測量的準確度要求也越來越高,壓力PILZ變送器作為現(xiàn)場壓力測量的主要儀器設(shè)備被廣泛應(yīng)用。壓力PILZ變送器與數(shù)據(jù)采集器、信號處理系統(tǒng)和終端顯示等單元一起構(gòu)成現(xiàn)場壓力測量系統(tǒng)。壓力PILZ變送器的輸出信號(信號可以是電壓(V)、電流(mA)、頻率(Hz)等模擬信號或數(shù)字信號)經(jīng)數(shù)據(jù)采集器和信號處理等環(huán)節(jié),在顯示終端顯示壓力測量結(jié)果。課題采用自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù),以石英諧振壓力傳感器作為標準壓力傳感器,以流量控制閥-電磁閥為主要控制部件,設(shè)計了壓力控制單元等硬件裝置并編制自動控制軟件,實現(xiàn)壓力PILZ變送器測試/校準過程的自動化。結(jié)合“PILZ變送器自動測試/校準系統(tǒng)的研制”課題,分析討論了PILZ變送器自動測試系統(tǒng)硬件平臺的組成、總體設(shè)計方案;分析了系統(tǒng)主要元部件――壓力控制單元的設(shè)計思路、工作原理;分析了系統(tǒng)軟件平臺的結(jié)構(gòu)、功能,并對控制部分程序等主要模塊的實現(xiàn)方法進行了詳細闡述。按照測量不確定的評定方法和步驟對系統(tǒng)不確定度進行詳細分析與評定,zui后通過實驗獲取數(shù)據(jù)對系統(tǒng)重復(fù)性進行了驗證,確保系統(tǒng)性能滿足設(shè)計開發(fā)要求。同時，由于壓力傳感器受環(huán)境溫度的變化，現(xiàn)場總線技術(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)場總線控制系統(tǒng)(FCS)。針對FCS對工業(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。對測量結(jié)果帶來一定誤差，溫壓補償*，在設(shè)計中利用了數(shù)據(jù)融合的思想，提供了利用校驗數(shù)據(jù)計算溫度和壓力的補償關(guān)系的方法。首先對FF總線進行了介紹，包括FF總線的特點、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、信號接收／發(fā)送模塊和總線供電模塊四個方面的設(shè)計；接著從軟件方面加以介紹，包括信號采集程序和總線通信程序兩部分。然后對硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)加以集成，形成一個整體。

皮爾茲PILZ變送器自動測試/校準系統(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)進行連續(xù)測量的自動測試/校準系統(tǒng),解決了型號中氣體工作介質(zhì)壓力傳感器以及壓力PILZ變送器的校準問題,實現(xiàn)了壓力檢定、校驗過程的自動化,確保航天靶場壓力量值傳遞的準確可靠,及時消除示值偏差可能造成的事故隱患,同時為靶場壓力實驗室實現(xiàn)壓力計量、壓力測試的數(shù)字化和自動化打下基礎(chǔ),為靶場后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射試驗任務(wù)的順利進行提供可靠的壓力計量保障。