CN111442876B - 一种变送器智能校验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变送器智能校验系统，包括信号处理控制单元、压力发生单元、调压单元、压力标准表和校验分配器，所述信号处理控制单元分别与压力发生单元、调压单元及压力标准表电连接；所述压力发生单元、调压单元及校验分配器依次通过管道连通，校验分配器的输出端与待校验变送器相连；所述校验分配器与压力标准表相连；压力发生单元为校验气源增压，增压后的校验气源经调压单元进入校验分配器。本发明的有益效果为：本发明所述智能校验装置实现变送器的自动校验，所述变送器无人员干预，有效降低了人为干预误差及人工技能要求，提高了校验效率和校验精度，降低了设备维护及校验成本。

Description

一种变送器智能校验系统

技术领域

本发明涉及变送器校验技术领域，具体涉及一种变送器智能校验系统。

背景技术

现代工业生产中，随着自动化技术的快速发展，压力/差压智能变送器应用广泛。变送器出厂时都要进行检定，达到国家标准要求后才能出厂；变送器长时间安装使用后无法确保测量无偏差，需定期进行校验。目前，变送器的定期维护与校验多为人工手动方式线下进行，效率低，拆卸安装麻烦，难以做到随时随地检查校验；人工劳动强度大，变送器的校验成本高。随着智能制造的快速推进，工艺测量及过程控制要求越来越严格，而面对数量庞大的在线变送器设备和参差不齐的人员素质，人工校准方式存在各种不确定性，影响被校验设备后期的测量精度。因此，如何保证被校验设备功能的完好、测量数据的准确，直接影响着产品的质量、产量和生产安全。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种变送器智能校验系统，可实现变送器的自动校验，解决了现有技术中人工手动校验存在的效率低、成本高、校验结果不准确等问题。

本发明采用的技术方案为：一种变送器智能校验系统，包括信号处理控制单元、压力发生单元、调压单元、压力标准表和校验分配器，所述信号处理控制单元分别与压力发生单元、调压单元及压力标准表电连接；所述压力发生单元、调压单元及校验分配器依次通过管道连通，校验分配器的输出端与待校验变送器相连；所述校验分配器与压力标准表相连；压力发生单元为校验气源增压，增压后的校验气源经调压单元进入校验分配器；压力标准表监测校验分配器内校验气源的实时压力，并将该压力信号发送至信号处理控制单元；信号处理控制单元接收该压力信号，并与校验点设定压力值对比，对校验气源调压，直至压力标准表测得的实时压力稳定在校验点设定压力值要求的精度范围内。

按上述方案，所述压力发生单元包括：用于提升校验气源压力的压力发生泵、用于阻断校验气源回流的止回阀、用于平衡压力发生泵输出压力的平衡罐，以及用于监控平衡罐输出压力的泵压控制器；所述压力发生泵、止回阀、平衡泵依次连通；所述平衡泵的出口与调压单元的输入端连通；所述泵压控制器分别与平衡罐和信号处理控制单元相连，信号处理控制单元通过泵压控制器调节平衡罐的输出压力。

按上述方案，所述调压单元包括粗调子单元和数字串级定容微调子单元；所述粗调单元包括用于提升压力的进气阀、用于压力分流的气源分配器、用于降低压力的排气阀，进气阀、气源分配器和排气阀依次连通；所述进气阀的入口与平衡罐的出口相连；所述气源分配器与数字串级定容微调子单元的输入端连通。

按上述方案，所述数字串级定容微调子单元包括用于监控气源流量的流量计、若干用于固定容量压力存储的储压管、若干用于储压管压力进出控制的快开阀、用于校验压力进出控制的校验阀；所述快开阀与储压管交替布置且依次连通；所述流量计的入口与气源分配器的出口连通，流量计的出口与首个快开阀的入口相连，末尾快开阀的出口与校验阀的入口连通，校验阀的出口与校验分配器的入口连通。

按上述方案，所述信号处理控制单元包括中央控制器和通讯模块，所述压力发生单元、调压单元、压力标准表分别通过通讯模块与中央控制器。

按上述方案，所述信号处理控制单元还包括与中央控制器相连的显控模块。

本发明的有益效果为：

1、本发明所述智能校验装置通过信号处理控制单元将用户需求待校验压力变送器校验要求数据信息计算、规划后转换为控制指令，逐条发送至压力发生单元、粗调子单元、数字串级定容微调压子单元，相关升降压力调节控制，全流程自动分步完成多个校检点的校验比对工作，所述变送器无人员干预，全过程自动控制、校验结果自动判定、数据自动记录的智能校验，与人工校验相比，有效降低了人为干预误差及人工技能要求，提高了校验效率和校验精度，降低了设备维护及校验成本；

2、本发明所述智能校验装置还设有显控模块，将待校验表信息及校准点要求录入为计划任务单存储至信号处理控制单元里的显控模块内，则更可实现变送器一键校验；

3、现行压力变送器校验虽类似校验设备但多采用模拟量容积控制法、大小量进出控制手动微调法；而本发明采用数字串级定容微调控制技术，避免了模拟量容积控制法、大小量进出控制手动微调法带来的压力纹波扰动及变容系统损的问题；

4、本发明所述智能校验装置设计合理，安拆迅速。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。

图2为本实施例中压力发生单元的原理结构示意图。

图3为本实施例中粗调压子单元的原理结构示意图。

图4为本实施例中数字串级定容微调自单元的原理结构示意图。

图5为本实施例中信号处理控制单元的结构示意图。

图6为本实施例的具体连接图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

如图1的一种变送器智能校验系统，包括信号处理控制单元、压力发生单元、调压单元、压力标准表和校验分配器，所述信号处理控制单元分别与压力发生单元、调压单元及压力标准表电连接；所述压力发生单元、调压单元及校验分配器依次通过管道连通，校验分配器的输出端与待校验变送器相连；所述校验分配器与压力标准表相连；压力发生单元为校验气源增压，增压后的校验气源经调压单元进入校验分配器；压力标准表监测校验分配器内校验气源的实时压力，并将该压力信号发送至信号处理控制单元；信号处理控制单元接收该压力信号，并与校验点设定压力值(也即校验点要求的压力值)对比，利用调压单元对校验气源调压，直至压力标准表测得的实时压力稳定在校验点设定压力值要求的精度范围内。

本实施例中，所述压力标准表作为待校压力变送器精度的评判、修正依据使用，可依据被校验对象选择不同范围要求、不同精度要求、不同通讯要求的标准源。

优选地，如图2所示，所述压力发生单元包括：用于提升校验气源压力的压力发生泵、用于阻断校验气源回流的止回阀、用于平衡压力发生泵输出压力的平衡罐，以及用于监控平衡罐输出压力的泵压控制器；所述压力发生泵、止回阀、平衡泵依次连通；所述平衡泵的出口与调压单元的输入端连通；所述泵压控制器分别与平衡罐和信号处理控制单元相连，信号处理控制单元通过泵压控制器调节平衡罐的输出压力。

本实施例中，信号处理控制单元设有用于压力发生单元的第一校验点设定压力值A，泵压控制器接收信号处理控制单元发送的第一校验点设定压力值A指令后，压力发生泵升压，泵压控制器将泵压测量值信号实时反馈给信号处理控制单元；当泵压测量值达到信号处理控制单元的第一校验点设定压力值A后，信号处理控制单元向压力发生单元发送保持压力命令，使压力发生单元内的校验气源压力维持在第一校验点设定压力值A的精度范围内。

优选地，所述调压单元包括粗调子单元和数字串级定容微调子单元，其中，如图3所示，所述粗调单元包括用于提升压力的进气阀、用于压力分流的气源分配器、用于降低压力的排气阀，进气阀、气源分配器和排气阀依次连通；所述进气阀的入口与平衡罐的出口相连；所述气源分配器与数字串级定容微调子单元的输入端连通。优选地，如图4所示，所述数字串级定容微调子单元包括用于监控气源流量的流量计、若干用于固定容量压力存储的储压管、若干用于储压管压力进出控制的快开阀、用于校验压力进出控制的校验阀；所述快开阀与储压管交替布置且依次连通；所述流量计的入口与气源分配器的出口连通，流量计的出口与首个快开阀的入口相连，末尾快开阀的出口与校验阀的入口连通，校验阀的出口与校验分配器的入口连通。

本实施例中，信号处理控制单元设有用于粗调单元的第二校验点设定压力值B和用于数字串级定容微调子单元的第三校验点设定压力值C，该第三校验点设定压力值C也即最终校验气源的压力值。粗调子单元依据信号处理控制单元内的第二校验点设定压力值B的要求，通过开关进气阀、排气阀来调节气源分配器内的压力，此时数字串级定容微调子单元处于气路管道全开状态，气源分配器与校验分配器连通，压力标准表时时将两分配器压力变化值反馈至信号处理控制单元；当压力标准表检测到校验分配器内的压力值达到第二校验点设定压力值B的精度范围内时，关闭粗调子单元的气路，利用数字串级定容微调子单元进一步调压。数字串级定容微调子单元根据信号处理控制单元内设定的第三校验点压力值C的要求，通过内部快开阀及定容管的定容分压调节作用，对校验分配器压力进行分容微调(本实施例中，分容微调过程为：如果2kpa压力1L的气罐一与另一个0kpa的1L的气罐二相连，打开的快开阀，则气罐一与气罐二最后压力都为1kpa，关闭快开阀，排掉气罐二压力使气罐二压力为0，再打开快开阀，那么气罐一压力就变为原来的一半0.5kpa，其他不累述)，直至压力标准表监测到校验分配器内的压力值达到第三校验点设定压力值C，完成该校准点的压力校验工作。

优选地，如图5所示，所述信号处理控制单元包括中央控制器，以及分别与中央控制器相连的显控模块和通讯模块，所述通讯模块分别与压力发生单元、调压单元、压力标准表相连，具体与压力发生单元中的泵压控制器、调压单元中的气源分配器和流量计相连；所述中央控制器信号采集、外部数据处理运算及将数据转换为指令，用于各单元的控制；所述显控模块用于校验过程数据状态操作、监控、数据存储的显控模块；所述通讯模块用于与内外部网络数据交换，如与泵压控制器、气源分配器、流量计、压力标准表、待校验变送器等的数据通讯。

本实施例的连接图具体如图6所示，虚线代表信号通讯连接，实线代表气路管路连接；各部件按信号处理控制单元的指令完成相应的变送器自动校验工作。本实施例中，信号处理控制单元将用户需求待校验变送器校验要求数据信息计算、规划后转换为控制指令，逐条发送至压力发生单元、粗调子单元、数字串级定容微调子单元完成，相关升降压力调节控制，全流程自动分步完成多个校检点的校验比对工作。所述智能校验系统的校验分配器与待校验变送器的进气口连通，当校验分配器输出的压力达到校验点压力值时进行压力保持，通讯模块接收待校验变速器输出的电流信号，如其输出电流信号满足标准压力与标准电流的对应关系，并符合变速器精度(允许误差)要求则输出校验判定结果为合格；如超出精度要求则输出判断结果为不合格，变速器校验工作完成。校验结果判定不合格变速器可拆除下线后送实验室进行重新标定。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种变送器智能校验系统，其特征在于，包括信号处理控制单元、压力发生单元、调压单元、压力标准表和校验分配器，所述信号处理控制单元分别与压力发生单元、调压单元及压力标准表电连接；所述压力发生单元、调压单元及校验分配器依次通过管道连通，校验分配器的输出端与待校验变送器相连；所述校验分配器与压力标准表相连；压力发生单元为校验气源增压，增压后的校验气源经调压单元进入校验分配器；压力标准表监测校验分配器内校验气源的实时压力，并将该压力信号发送至信号处理控制单元；信号处理控制单元接收该压力信号，并与校验点设定压力值对比，对校验气源调压，直至压力标准表测得的实时压力稳定在校验点设定压力值要求的精度范围内；所述调压单元包括粗调子单元和数字串级定容微调子单元；所述粗调子 单元包括用于提升压力的进气阀、用于压力分流的气源分配器、用于降低压力的排气阀，进气阀、气源分配器和排气阀依次连通；所述进气阀的入口与平衡罐的出口相连；所述气源分配器与数字串级定容微调子单元的输入端连通；所述数字串级定容微调子单元包括用于监控气源流量的流量计、若干用于固定容量压力存储的储压管、若干用于储压管压力进出控制的快开阀、用于校验压力进出控制的校验阀；所述快开阀与储压管交替布置且依次连通；所述流量计的入口与气源分配器的出口连通，流量计的出口与首个快开阀的入口相连，末尾快开阀的出口与校验阀的入口连通，校验阀的出口与校验分配器的入口连通。

2.如权利要求1所述的变送器智能校验系统，其特征在于，所述压力发生单元包括：用于提升校验气源压力的压力发生泵、用于阻断校验气源回流的止回阀、用于平衡压力发生泵输出压力的平衡罐，以及用于监控平衡罐输出压力的泵压控制器；所述压力发生泵、止回阀、平衡泵依次连通；所述平衡泵的出口与调压单元的输入端连通；所述泵压控制器分别与平衡罐和信号处理控制单元相连，信号处理控制单元通过泵压控制器调节平衡罐的输出压力。

3.如权利要求1所述的变送器智能校验系统，其特征在于，所述信号处理控制单元包括中央控制器和通讯模块，所述压力发生单元、调压单元、压力标准表分别通过通讯模块与中央控制器。

4.如权利要求3所述的变送器智能校验系统，其特征在于，所述信号处理控制单元还包括与中央控制器相连的显控模块。

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