CN106225992A - 基于压力变送器性能测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于压力变送器性能测试系统及方法，该系统包括：计算机终端，以及与其相连的待测压力变送器、电流采集模块、压力控制器；电流采集模块，用于采集待测压力变送器的电流值；压力控制器，用于根据计算机终端的指令发送校准压力值；计算机终端，用于初始化待测压力变送器的参数组态；用于根据待测压力变送器输出的校准电流值与采集的电流值计算电流校准值；用于根据待测压力变送器的量程调节压力控制器输出的校准压力值，按照校准压力值与待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值；还用于计算待测压力变送器的精确度值与回差值，并判断精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

Description

基于压力变送器性能测试系统及方法

技术领域

本发明属于测试或校准技术领域，特别是涉及一种基于压力变送器性能测试系统及方法。

背景技术

变送器(transmitter)是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号(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)的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等。

当前，压力变送器在工业现场中的应用非常普遍，在工业生产过程中，压力检测的精度，准确度直接影响着整个工业生产链。因此，在压力变送器的应用现场，时常需要对变送器进行重新配置和压力校准。

针对压力变送器的性能测试包括输出电流高低端的校准，量程高低端的校准，用户要求的各技术参数的写入，准确度的测试等，然而，现在的技术方案都是采用人工操作压力变送器按钮，一项一项把用户参数设置好，再用按钮组合健或密码形式一步步完成输出电流的校准，对量程高低端的校准则是用压力变送器的按钮和压力机的相应输出值的配合完成校准，对压力变送器的精确度以及对应的回差值测试也是使用按钮的形式完成，一台压力变送器完成其性能检测大约要半个小时，工人劳动强度大，效率也不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于压力变送器性能测试系统及方法，用于解决现有技术中压力变送器性能测试时，无法实现自动化测试以及性能测试校验效率不高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于压力变送器性能测试系统，包括：计算机终端，以及与所述计算机终端相连的待测压力变送器、电流采集模块、压力控制器，所述待测压力变送器分别连接电流采集模块、压力控制器；

所述电流采集模块，用于采集待测压力变送器的电流值；

所述压力控制器，用于根据计算机终端的指令发送校准压力值；

所述计算机终端，用于初始化所述待测压力变送器的参数组态；用于根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值计算电流校准值；用于根据所述待测压力变送器的量程调节所述压力控制器输出的校准压力值，按照校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值；还用于计算待测压力变送器的精确度值与回差值，并判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

本发明的另一目的在于提供一种基于压力变送器性能测试方法，包括：

建立通信，初始化待测压力变送器的参数组态；

控制所述待测压力变送器输出的校准电流；

采用电流采集模块读取所述待测压力变送器输出的电流值；

根据校准电流值和采集的电流值以电流校准算法为基础计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流；

控制压力控制器在零点和满度校准时所需的压力值，根据压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的量程；

计算待测压力变送器的精确度值与回差值，

判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

如上所述，本发明的基于压力变送器性能测试系统及方法，具有以下有益效果：

本发明通过计算机终端控制与其连接待测压力变送器、电流采集模块、压力控制器，可依次对待测压力变送器的电流值、量程以及精确度值与回差值进行校准；在校准过程中，无需工人手动进行测试，全程自动化校准待测压力变送器的性能，通过人工测试进行校准改为自动校准，校准时间由原来的30分钟缩短为5分钟，极大了提高了测试效率，通过多方位精度的校准，提高了最终压力变送器的测试精度。

附图说明

图1显示为本发明提供的一种基于压力变送器性能测试系统框图；

图2显示为本发明提供的一种基于压力变送器性能测试方法流程图；

图3显示为本发明采用了基于压力变送器性能测试系统及方法对比效果图。

元件标号说明：

1 计算机终端

2 待测压力变送器

3 电流采集模块

4 压力控制器

11 电流校准模块

12 量程校准模块

13 计算模块

14 判断模块

S1～S7 步骤1至步骤7

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，为本发明提供一种基于压力变送器性能测试系统框图，包括：

计算机终端1，以及与所述计算机终端相连的待测压力变送器2、电流采集模块3、压力控制器4,所述待测压力变送器2分别连接电流采集模块3、压力控制器4；

所述电流采集模块3，用于采集待测压力变送器的电流值；

其中，所述电流采集模块3可为高精度电流表或高精度低温漂数字万用表，便于精准采集待测压力变送器输出的电流值，以提高采集精度；

所述压力控制器4，用于根据计算机终端的指令发送校准压力值；

其中，所述压力控制器4为带有GPIB接口的高精度压力控制器；所述计算机终端通过HART模块与所述待测压力变送器相连；所述计算机终端通过通用接口总线依次连接电流采集模块、压力控制器；

所述计算机终端1，用于初始化所述待测压力变送器的参数组态；用于根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值计算电流校准值；用于根据所述待测压力变送器的量程调节所述压力控制器输出的校准压力值，按照校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值；还用于计算待测压力变送器的精确度值与回差值，并判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

其中，初始化所述待测压力变送器的参数组态(各项技术参数)，即通过建立通信，将计算机设置的参数组态读写至待测的压力变送器；

具体地，所述计算机终端1至少包括以下：

电流校准模块11，用于根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值按校准电流算法计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流；

具体地，电流校准模块最终计算到电流校准值，控制所述准待测压力变送器按照电流校准值进行电流校验，以提高待测压力变送器的电流输出精度。

量程校准模块12，用于控制所述压力控制器在待测压力变送器零点与满度时输出各自的校准压力值，根据各自的校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按量程校准值校准待测压力变送器的量程；

具体地，量程校准模块校正了待测压力变送器的量程精度。

还可以根据量程零点和满度各自所对应的电流标准值和校准压力值，当待测压力变送器将采集的压力转化输出为电信号时，所述电流采集模块获取到对应的电流，将该电流与电流标准值进行比较，也可达到校准变送器量程的目的。

计算模块13，用于根据待测压力变送器的量程控制所述压力控制器输出所需的各个压力值；以及采集所述待测压力变送器根据各个压力值所对应输出的电流值，将各个压力值原始对应的标准电流与采集的电流值比较计算待测压力变送器的准确度值与回差值；

具体地，在计算准确度值与回差值时，例如，设置各个压力值按量程由小到大分别为0、25、50、75、100五个压力点，每个压力点对应量程内相应的电流值，在此可称为原始电流值，而待测压力变送器将采集的各个压力值所对应的电流被电流采集模块采集为电流值，根据各个点原始电流值与电流值之间的差值即可计算到待测压力变送器的精度值；

同理，将各个压力值按量程由大至小100、75、50、25、0五个压力点，也同样测压力变送器将采集的各个压力值所对应的电流被电流采集模块采集为电流值，根据两次采集的电流值之间的差值即可计算到待测压力变送器的回差值。

判断模块14，用于分别判断所述精确度值与回差值是否均在各自预设的技术指标范围内，如果所述精确度值与回差值均在各自预设的技术指标范围内，则输出测试合格；如果所述精确度值与回差值任意一个不在各自预设的技术指标范围内，则输出测试不合格。

具体地，通过判断模块可快速的反映出各个待测压力变送器是否合格，便于人工观察和监控。

在本实施例中，电流采集模块可替换为电压采集模块，通过在待测压力变送器的输出端设置固定电阻，将其转为电压值，原理同上，在此不一一赘述。

计算机终端通过分布依次校准电流、量程、精确度值和回差值，实现多个参数的综合校验，提高了压力变送器的测试时的校正精度；同时，所有校准均是通过计算机终端控制，无需人工操作，全程自动化校准待测压力变送器的性能，通过人工测试进行校准改为自动校准，校准时间由原来的30分钟缩短为5分钟，极大了提高了测试效率。

请参阅图2，为本发明提供的一种基于压力变送器性能测试方法流程图，包括：

步骤S1，建立通信，初始化待测压力变送器的参数组态；

具体地，所述计算机终端通过HART模块与所述待测压力变送器相连；所述计算机终端通过通用接口总线依次连接电流采集模块、压力控制器；将计算机终端中设置参数组态在初始化时写入待测压力变送器中。

步骤S2，控制所述待测压力变送器输出的校准电流；

步骤S3，采用电流采集模块读取所述待测压力变送器输出的电流值；

步骤S4，根据校准电流值和采集的电流值以电流校准算法为基础计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流；

具体地，根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值按校准电流算法计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流；

步骤S5，控制压力控制器在零点和满度校准时所需的压力值，根据压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的量程；

具体地，控制所述压力控制器在待测压力变送器零点与满度时输出各自的校准压力值，根据各自的校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按量程校准值校准待测压力变送器的量程。

步骤S6，计算待测压力变送器的精确度值与回差值，

具体地，在待测压力变送器的电流与量程均校准完时，等其压力稳定后，根据待测压力变送器的量程控制所述压力控制器输出所需的各个压力值；以及采集所述待测压力变送器根据各个压力值所对应输出的电流值，将各个压力值原始对应的标准电流与采集的电流值比较计算待测压力变送器的准确度值与回差值。

其中，通过准确度算法与回差算法分别计算出待测压力变送器的准确度值与回差值。

步骤S7，判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

具体地，分别判断所述精确度值与回差值是否均在各自预设的技术指标范围内，如果所述精确度值与回差值均在各自预设的技术指标范围内，则输出测试合格；如果所述精确度值与回差值任意一个不在各自预设的技术指标范围内，则输出测试不合格。

在本申请中所述方法流程的步骤与系统的架构一一对应，所对应技术效果相同，在此不一一赘述。

请参阅图3，为本发明采用了基于压力变送器性能测试系统及方法对比效果图；

在本实施例中，采用基于压力变送器性能测试系统或/和基于压力变送器性能测试方法中任意一种方式，对待测压力变送器的性能进行测试，包括电流值、量程以及精确度值与回差值进行校准，进行测试时，由原来30分钟缩短为5分钟，原来一年生产量为每一万台压力变送器，均需要30分钟进行测试，而现在校准测试时间提升了6倍，同样的时间，可对6万台压力变送器进行性能测试。

综上所述，本发明通过计算机终端控制与其连接待测压力变送器、电流采集模块、压力控制器，可依次对待测压力变送器的电流值、量程以及精确度值与回差值进行校准；在校准过程中，无需工人手动进行测试，全程自动化校准待测压力变送器的性能，通过人工测试进行校准改为自动校准，校准时间由原来的30分钟缩短为5分钟，极大了提高了测试效率，通过多方位精度的校准，提高了最终压力变送器的测试精度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于压力变送器性能测试系统，其特征在于，包括：计算机终端，以及与所述计算机终端相连的待测压力变送器、电流采集模块、压力控制器，所述待测压力变送器分别连接电流采集模块、压力控制器，

所述电流采集模块，用于采集待测压力变送器的电流值；

所述压力控制器，用于根据计算机终端的指令发送校准压力值；

所述计算机终端，用于初始化所述待测压力变送器的参数组态；用于根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值计算电流校准值；用于根据所述待测压力变送器的量程调节所述压力控制器输出的校准压力值，按照校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值；还用于计算待测压力变送器的精确度值与回差值，并判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

2.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试系统，其特征在于，所述计算机终端通过HART模块与所述待测压力变送器相连；所述计算机终端通过通用接口总线依次连接电流采集模块、压力控制器。

3.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试系统，其特征在于，电流校准模块，用于根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值按校准电流算法计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流。

4.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试系统，其特征在于，量程校准模块，用于控制所述压力控制器在待测压力变送器零点与满度时输出各自的校准压力值，根据各自的校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按量程校准值校准待测压力变送器的量程。

5.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试系统，其特征在于，所述计算机终端包括计算模块，用于根据待测压力变送器的量程控制所述压力控制器输出所需的各个压力值；以及采集所述待测压力变送器根据各个压力值所对应输出的电流值，将各个压力值原始对应的标准电流与采集的电流值比较计算待测压力变送器的准确度值与回差值；判断模块，用于分别判断所述精确度值与回差值是否均在各自预设的技术指标范围内，如果所述精确度值与回差值均在各自预设的技术指标范围内，则输出测试合格；如果所述精确度值与回差值任意一个不在各自预设的技术指标范围内，则输出测试不合格。

6.一种基于压力变送器性能测试方法，其特征在于，包括：

建立通信，初始化待测压力变送器的参数组态；

控制所述待测压力变送器输出的校准电流；

采用电流采集模块读取所述待测压力变送器输出的电流值；

根据校准电流值和采集的电流值以电流校准算法为基础计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流；

控制压力控制器在零点和满度校准时所需的压力值，根据压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的量程；

计算待测压力变送器的精确度值与回差值，

判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格。

7.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试方法，其特征在于，所述根据校准电流值和采集的电流值以电流校准算法为基础计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流的步骤，包括：

根据所述待测压力变送器输出的校准电流值与所述电流采集模块采集的电流值按校准电流算法计算电流校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的电流。

8.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试方法，其特征在于，所述控制压力控制器在零点和满度校准时所需的压力值，根据压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按电流校准值校准待测压力变送器的量程的步骤，包括：

控制所述压力控制器在待测压力变送器零点与满度时输出各自的校准压力值，根据各自的校准压力值与所述待测压力变送器读取压力值之差生成量程校准值，按量程校准值校准待测压力变送器的量程。

9.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试方法，其特征在于，所述计算待测压力变送器的精确度值与回差值的步骤，包括：

根据待测压力变送器的量程控制所述压力控制器输出所需的各个压力值；以及采集所述待测压力变送器根据各个压力值所对应输出的电流值，将各个压力值原始对应的标准电流与采集的电流值比较计算待测压力变送器的准确度值与回差值。

10.根据权利要求1所述的基于压力变送器性能测试方法，其特征在于，所述判断所述精确度值与回差值是否在预设技术指标范围内，如果是，则输出合格，如果否，则输出不合格的步骤，包括：

分别判断所述精确度值与回差值是否均在各自预设的技术指标范围内，如果所述精确度值与回差值均在各自预设的技术指标范围内，则输出测试合格；如果所述精确度值与回差值任意一个不在各自预设的技术指标范围内，则输出测试不合格。