CN105043657A - 一种智能数显压力变送器手动清零的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能数显压力变送器手动清零的方法，在变送器使用过程中，当整个变送器量程范围内误差为一个固定的常数值，则判断为时间漂移引起的误差只影响了零点和灵敏度，则使用手动清零流程完成变送器的二次校准；当整个变送器量程范围内误差为一个单调增或减的数值，则定位时间漂移引起的误差影响了线性度，使用二次标定流程即可完成变送器的二次校准。本发明的产品整个清零过程设计简单，操作方便，节约了客户及生产厂家的人力成本；同时由于自带数显功能，大大提高了现场操作的效率，节约企业人员成本。

Description

一种智能数显压力变送器手动清零的方法

技术领域

本发明属于自动化检测、控制领域技术领域，涉及一种智能数显压力变送器手动清零的方法。

背景技术

传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器，通常由转换元件和敏感元件组成。变送器则是把传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据《中国大百科全书》的定义，变送器是输出为标准信号的传感器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测的信号源。

由于硅压阻式传感器都有时间漂移的问题存在，现有压力变送器多为电位器调节或专用芯片调节，无法从根本上解决时间漂移的问题，变送器工作一定时间需返回厂家重新标定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能数显压力变送器手动清零的方法，以克服现有技术的不足，本发明通过零点清除功能及二次标定功能，解决压力变送器时间漂移后需返厂的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能数显压力变送器手动清零的方法，其特征在于，在变送器使用过程中，当整个变送器量程范围内误差为一个固定的常数值，则判断为时间漂移引起的误差只影响了零点和灵敏度，则使用手动清零流程完成变送器的二次校准；当整个变送器量程范围内误差为一个单调增或减的数值，则定位时间漂移引起的误差影响了线性度，使用二次标定流程即可完成变送器的二次校准。

进一步的，其中手动清零包括以下步骤：

1)首先，采集压力的模拟量输入，通过标定数据计算为对应的压力值，用所得压力值减去变送器的零点修正值得到压力值误差，该修正值出厂默认为零；

2)按下清零键，变送器自行判断当前压力值误差是否超出了变送器满量程的5％，若超出5％则认为不是时间漂移产生的误差，不能进行零点修正，变送器无响应，需返厂进行维修；若未超出满量程的5％则认为是时间漂移引起的误差，然后进入零点修正；

3)进入零点修正功能后，将当前的压力值赋给出厂默认为零的零点修正值，并进行保存，手动清零功能结束；

4)在软件运行的下一循环中，压力值减去零点修正值，此时最终计算的压力值为零，再通过数码管显示压力值，同时将模拟量输出。

进一步的，二次标定流程包括以下步骤：

1)变送器上述完成程序初始化后，采集清零键状态，若清零键按下则进入二次标定模式，否则进入正常工作模式；

2)进入二次标定模式后，将软件功能码置为1，该功能码作用为判断后续清零键按下应该执行操作的依据，是记录零点、满度还是保存数据；

3)采集当前AD值并通过数码管进行显示；其中AD值表示压力值转换过来的数字量；

4)判断清零键是否按下，若按下则进入功能码判断，否则跳至步骤3采集AD值；

5)若软件功能码为1，则将软件功能码置为2，并且将当前的AD值记录为零点压力的AD值，用于后续的计算，完成后跳至步骤3；

6)若软件功能码为2，则将软件功能码置为3，并且将当前的AD值记录为满度压力的AD值，用于后续的计算；完成后跳至步骤3；

7)若软件功能码为3，则将软件功能码置为1，并且通过5、6步的数据计算标定系数，计算完成后将数据保存；完成后跳至步骤3。

4、根据权利要求2所述一种智能数显压力变送器手动清零的方法，其特征在于，步骤1)中变送器的零点修正值为出厂默认值零。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的产品使用加压的方式模拟变送器的时间漂移，加压压力为满量程的5％，在变送器使用过程中，通过判断整个变送器量程范围内误差为一个固定的常数值还是一个单调增或减的数值，则判断为时间漂移引起的误差只影响了零点和灵敏度，或者是时间漂移引起的误差影响了线性度，使用手动清零流程完成变送器的二次校准或者使用二次标定流程即可完成变送器的二次校准。整个清零过程设计简单，操作方便，节约了客户及生产厂家的人力成本；同时由于自带数显功能，大大提高了现场操作的效率，节约企业人员成本。

附图说明

图1为本发明手动清零流程图。

图2为本发明二次标定流程图。

图3为加速试验设备示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

一种智能数显压力变送器手动清零的方法，包括以下步骤：

在变送器使用过程中，当整个变送器量程范围内误差为一个固定的常数值，则判断为时间漂移引起的误差只影响了零点和灵敏度，可使用手动清零流程即可完成变送器的二次校准；当整个变送器量程范围内误差为一个单调增或减的数值，则定位时间漂移引起的误差影响了线性度，使用二次标定流程即可完成变送器的二次校准

其中手动清零包括以下步骤：

1、首先，采集压力的模拟量输入，通过标定数据计算为对应的压力值，用所得压力值减去变送器的零点修正值得到压力值误差，该修正值出厂默认为零；

2、按下清零键，变送器自行判断当前压力值误差是否超出了变送器满量程的5％，若超出5％则认为不是时间漂移产生的误差，不能进行零点修正，变送器无响应，需返厂进行维修；若未超出满量程的5％则认为是时间漂移引起的误差，然后进入进入零点修正；

3、进入零点修正功能后，将当前的压力值赋给出厂默认为零的零点修正值，并进行保存，手动清零功能结束；

4、在软件运行的下一循环中，压力值减去零点修正值，此时最终计算的压力值为零，再通过数码管显示压力值，同时将模拟量输出。

二次标定流程包括以下步骤：

1、变送器上述完成程序初始化后，采集清零键状态，若清零键按下则进入二次标定模式，否则进入正常工作模式；

2、进入二次标定模式后，将软件功能码置为1，该功能码作用为判断后续清零键按下应该执行操作的依据，是记录零点、满度还是保存数据；

3、采集当前AD值并通过数码管进行显示；其中AD值表示压力值转换过来的数字量；

4、判断清零键是否按下，若按下则进入功能码判断，否则跳至步骤3采集AD值；

5、若软件功能码为1，则将软件功能码置为2，并且将当前的AD值记录为零点压力的AD值，用于后续的计算，完成后跳至步骤3；

6、若软件功能码为2，则将软件功能码置为3，并且将当前的AD值记录为满度压力的AD值，用于后续的计算；完成后跳至步骤3；

7、若软件功能码为3，则将软件功能码置为1，并且通过5、6步的数据计算标定系数，计算完成后将数据保存；完成后跳至步骤3。

第二部分：

为验证由变送器时间漂移引起的测量误差，进行加速老化试验。

试验条件：温度范围-10～80℃，压力范围0～45kPa，压力脉冲宽度1～5s，压力脉冲间隔1～5s。

试验方法：在试验过程中，每间隔300h，对应于不同温度，对变送器进行标定，直到变送器失效为止。变送器失效判断依据为：初始标定输出值与同一压力和同一温度下的实时标定输出值的偏差大于满量程输出值的3％为限。

将试验过程中的标定数据描绘成输入/输出特性曲线，发现仅零点和灵敏度发生变化，而线性度几乎未变。

该方法适用于对变送器时间漂移引起的误差修正，减少变送器返厂维修的频率，大大提高了现场操作的效率，节约企业人员成本。

第三部分：

经过验证，加速老化试验后变送器最大误差为0.95kPa，精度为2.1％，经过二次标定流程后，变送器最大误差为0.09kPa，精度为0.2％，满足变送器精度要求。

第四部分：

根据本发明，对其他各个量程范围的变送器进行了加速老化试验及二次标定流程。量程0～2MPa加速老化后最大误差为0.028MPa，精度为1.4％，二次标定后最大误差为0.0034MPa，精度为0.17％；量程0～10MPa加速老化后最大误差为0.13MPa，精度为1.3％，二次标定后最大误差为0.015MPa，精度为0.15％。

Claims (4)

1.一种智能数显压力变送器手动清零的方法，其特征在于，在变送器使用过程中，当整个变送器量程范围内误差为一个固定的常数值，则判断为时间漂移引起的误差只影响了零点和灵敏度，则使用手动清零流程完成变送器的二次校准；当整个变送器量程范围内误差为一个单调增或减的数值，则定位时间漂移引起的误差影响了线性度，使用二次标定流程即可完成变送器的二次校准。

2.根据权利要求1所述一种智能数显压力变送器手动清零的方法，其特征在于，其中手动清零包括以下步骤：

1)首先，采集压力的模拟量输入，通过标定数据计算为对应的压力值，用所得压力值减去变送器的零点修正值得到压力值误差，该修正值出厂默认为零；

2)按下清零键，变送器自行判断当前压力值误差是否超出了变送器满量程的5％，若超出5％则认为不是时间漂移产生的误差，不能进行零点修正，变送器无响应，需返厂进行维修；若未超出满量程的5％则认为是时间漂移引起的误差，然后进入零点修正；

3)进入零点修正功能后，将当前的压力值赋给出厂默认为零的零点修正值，并进行保存，手动清零功能结束；

4)在软件运行的下一循环中，压力值减去零点修正值，此时最终计算的压力值为零，再通过数码管显示压力值，同时将模拟量输出。

3.根据权利要求1所述一种智能数显压力变送器手动清零的方法，其特征在于，二次标定流程包括以下步骤：

1)变送器完成程序初始化后，采集清零键状态，若清零键按下则进入二次标定模式，否则进入正常工作模式；

2)进入二次标定模式后，将软件功能码置为1，该功能码作用为判断后续清零键按下应该执行操作的依据，是记录零点、满度还是保存数据；

3)采集当前AD值并通过数码管进行显示；其中AD值表示压力值转换过来的数字量；

4)判断清零键是否按下，若按下则进入功能码判断，否则跳至步骤3采集AD值；

5)若软件功能码为1，则将软件功能码置为2，并且将当前的AD值记录为零点压力的AD值，用于后续的计算，完成后跳至步骤3；

6)若软件功能码为2，则将软件功能码置为3，并且将当前的AD值记录为满度压力的AD值，用于后续的计算；完成后跳至步骤3；

7)若软件功能码为3，则将软件功能码置为1，并且通过5、6步的数据计算标定系数，计算完成后将数据保存；完成后跳至步骤3。

4.根据权利要求2所述一种智能数显压力变送器手动清零的方法，其特征在于，步骤1)中变送器的零点修正值为出厂默认值零。