氣體流量標準裝置壓力變送器溯源技術的實現

摘要: 壓力變送器作為一個重要的壓力測量儀器在實際控制中應用越來越廣泛，在計量領域中，對其要求的精度條件很高。在氣體流量標準裝置上，壓作為一個計量量值參與到實際計算中，其裝置不確定度的評定直接受到影響，所以其裝置在使用過程中，壓力量值的準確可靠直接關系到被測流量計的測試結果，所以本文對裝置中壓力的實時檢定做了一些研究。

1 概述
    壓力變送器是一種將壓力變量轉換為可傳送的統一輸出信號的儀表，而且其輸出信號與壓力變量之間有一給定的連續函數關系，通常為線性函數。在流量標準裝置中，要作為一個重要的物理量顯的及其重要，直接參與到氣裝置的準確度計算，根據氣體狀態方程各參數的要求，壓力是一個重要的量值，它的準確性至關重要，在一個周期內，壓力的穩定性和準確性要得到及時的保證才能得到更好的數據結果，因此，作為標準裝置，壓力的自我校驗工作也是對標準的要求之一。

2 原理
     以空氣和液體作為傳壓介質，通過數字壓力模塊和多功能過程信號校驗儀，分別連接被檢變送器和壓力模塊，給系統加壓，用直接比較法測量，根據被檢表和標準表的讀數，讀出電壓或電流值，通過計算即可得到被檢仕樂克壓力變送器示值誤差的測量值的。工作環境要求溫度在( 15 ～ 25) °C 之間，每10min 變化不大于1°C，相對濕度為45% ～ 75%，檢定時無影響輸出穩定的機械振動。

3 設計的實現
    本檢定裝置采用標準數顯壓力計、氣壓泵、HAＲT 及電腦程序組成，工作檢定環境符合規程的要求，裝置的主標準器的精度為0. 05%，氣壓泵提供穩定的壓力，并可調節其壓力的大小，HAＲT 提供穩定的24V 電源對被檢流量計供電，而預留專用的ＲS232 串行口，作為連接電腦之用，并配備可調穩壓電源，隨時為被檢壓力變送器提供穩定的可需要的電源并可串聯標準電流表作為和HAＲT 輸出的電流作比對，從而實現了對0. 1 級以下的壓力變送器進行檢定，對0. 075 級的壓力變送器進行實時校準。

4 試驗結果分析
    實驗選用兩臺0. 1 級的壓力變送器進行比較，一臺是koneywell 生產的ST3000 型編號為105080038000075，壓力量程為( 0 ～104) kPa，直接數字顯示壓力值( 可遠傳) ，一臺是koneywell 生產的ST3000 型編號為105080038000076，壓力量程為( 0 ～104) kPa; ( 4 ～20) mA 電流輸出的壓力變送器，并和剛送檢回來的壓力變送器數值進行比較，以獲得數據的可靠可行性。

按照《JJG882 － 2004 壓力變送器檢定規程》中檢定點的要求，選用5 個均勻點進行測量，其測試結果如下:

根據上述檢定結果，可知: 第一臺壓力變送器測量誤差最大為0. 015kPa，其在檢定周期內檢定的數據測量誤差最大為0. 016kPa，兩次檢定均符合該壓力變送器的精度要求，符合0. 1 級; 第二臺仕樂克壓力變送器測量誤差最大為0. 1%，其在檢定周期內檢定的數據測量誤差最大為0. 08%，兩次檢定均符合該壓力變送器的精度要求，符合0. 1 級。

隨后又選用其余八臺honeywell 的遠傳流量計，在進行周期檢定后數據與本實驗裝置測試得到的數據結果均到達了預期的要求，均符合0. 1 級。

5 小結
    本文著重分析了利用標準壓力計和HAＲT 及其協議連接，實現了對氣體流量標準裝置中壓力變送器的校準，實現了實時對壓力變送器的校準，保證了氣體流量標準裝置的數據的穩定可靠可信。同時避免了在檢定周期內由于其他不確定因素造成了壓力變送器數據輸出的粗大誤差及不準確。提高了氣體標準裝置的檢定效率。鑒于實現數據的自動化采集，后續將實現和電腦之間的連接設計。

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