引言：壓力變送器能夠感受壓力，在石油、化工、制藥、煤礦等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)場應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，壓力變送器在應(yīng)用一段時間后會有零點漂移現(xiàn)象，而產(chǎn)品在出廠前都經(jīng)過了溫度老化過程，在此過程中通過監(jiān)控數(shù)據(jù)可見，壓力變送器的零點變化符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，因此排除了現(xiàn)場工作環(huán)境溫度變化或元器件性能的變化對壓力變送器零點漂移所帶來的影響，通過對壓力傳感器加工及其組裝工藝過程的研究，得出壓力傳感器在機(jī)械加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力以及裝配過程中形成的應(yīng)力集中等不穩(wěn)定因素是造成現(xiàn)場壓力變送器零點漂移的主要原因。而通常采用時效處理、反復(fù)壓力加載和機(jī)械振動等老化工藝消除殘余內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中，尤以反復(fù)壓力加載老化工藝最為有效。反復(fù)壓力加載老化工藝就是將新裝配的壓力變送器在額定壓力下，加壓—卸壓循環(huán)數(shù)千次，以利于內(nèi)應(yīng)力的加速釋放，使仕樂克壓力變送器性能趨于穩(wěn)定。液壓加載有調(diào)節(jié)和控制方便、量程范圍廣的特點，因此本系統(tǒng)采用液壓加載方式。
2、系統(tǒng)組成及功能
系統(tǒng)組成圖
由圖1可見系統(tǒng)由液壓泵、變頻器、壓力試驗臺及附件、監(jiān)控儀表、控制儀表、電動調(diào)節(jié)閥組成，本系統(tǒng)可一次性同時對48臺壓力變送器進(jìn)行加載老化。 系統(tǒng)上電后，控制儀表控制電動調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，并可由控制儀表設(shè)定加壓后的保持時間、對應(yīng)老化的壓力變送器加載壓力及加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)，儀表運行后啟動變頻器控制液壓泵對系統(tǒng)進(jìn)行加壓，當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到設(shè)定壓力的90%時，控制儀表對變頻器進(jìn)行PID控制，避免過壓的產(chǎn)生對壓力變送器造成損壞及由于管路中壓力損失的保壓。當(dāng)系統(tǒng)管路中的壓力保持時間達(dá)到和控制儀表上設(shè)定的保持時間一致后，控制儀表控制電動調(diào)節(jié)閥開啟，在控制儀表檢測到系統(tǒng)管路中壓力為零并持續(xù)1s后，仕樂克控制儀表控制電動調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，開始下一次的加壓—卸壓循環(huán)，當(dāng)加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)達(dá)到控制儀表設(shè)定的加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)時，仕樂克控制儀表控制變頻器停止運行及電動調(diào)節(jié)閥的開啟，使系統(tǒng)管路中壓力為零，并發(fā)出報警提示，提示系統(tǒng)試驗結(jié)束。每個壓力變送器接口都有一個手閥，作用是當(dāng)某路壓力變送器有問題時可以不影響系統(tǒng)的工作而任意拆卸，另外在變送器數(shù)量不足時可以關(guān)閉支路。
3、控制儀表
由上可見，本系統(tǒng)的核心為我公司為本系統(tǒng)單獨研制的控制儀表，該儀表的主要功能有：
1、1路4-20mA輸入，2路4-20mA輸出；
可為變送器提供DC24V電源；
用戶可以對系統(tǒng)老化壓力值、壓力保持時間、加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)
進(jìn)行自由設(shè)定；
具有兩排數(shù)字顯示器，PV顯示器準(zhǔn)確直觀地顯示瞬時壓力測量
值；SV顯示器顯示老化壓力設(shè)定值；
PID功能
兩路獨立報警器，擁有多種基本報警方式；
具有掉電保護(hù)功能，用戶設(shè)置的參數(shù)掉電后能長期保存；
全數(shù)字自動調(diào)校無電位器結(jié)構(gòu)保證長期穩(wěn)定性；
自修正A/D轉(zhuǎn)換器，高精度、低漂移、長期穩(wěn)定性好；
控制儀表的硬件實現(xiàn)
控制儀表主要完成數(shù)據(jù)采集、壓力顯示和壓力控制等功能。單片
機(jī)進(jìn)行PID控制算法的實現(xiàn)。整個系統(tǒng)的核心是PID控制器，AT89S52
單片機(jī)是控制器的主體模塊。測量信號經(jīng)傳感器和A/D轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入
單片機(jī)，單片機(jī)則根據(jù)輸入的各種指令，并通過PID控制算法對系統(tǒng)參
數(shù)進(jìn)行測試，從而計算控制輸出量，然后將輸出信號通過D/A轉(zhuǎn)換模塊
送至變頻器，從而控制系統(tǒng)，該控制器的硬件框圖如圖2所示：
控制儀表PID的軟件實現(xiàn)控制儀表的主程序包括初始化、鍵盤管理、控制模塊和顯示模塊的調(diào)用等。壓力信號的采集、濾波、標(biāo)度變換、控制算法以及顯示等功能的實現(xiàn)由各個子程序完成。軟件的主要流程是：利用AT98S52單片機(jī)調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換、濾波、標(biāo)度轉(zhuǎn)換模塊，然后根據(jù)偏差和偏差的變化率計算輸入信號的變化量，再由PID控制算法得出輸出控制量，該程序的流程圖如圖3所示：
4、系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用
本系統(tǒng)已應(yīng)用在我公司的
壓力變送器生產(chǎn)中，和溫度老化系統(tǒng)一起成為保證我公司產(chǎn)品質(zhì)量不可或缺的一部分，為我公司產(chǎn)品在市場中競爭力的提高，打下了堅實的基礎(chǔ)。
