皮爾茲PILZ變送器自動測試/校準系統的研制
PILZ變送器廣泛應用于衛星發射試驗任務的各個技術領域,其測量結果的準確可靠與否,直接影響著衛星發射試驗任務的順利進行。由于航天靶場現行采用的PILZ變送器測試/校準手段落后、效率低,不利于準確把握這些壓力測試設備的性能狀態,難以滿足后續航天發射任務的需求,針對這種情況本文提出了開發PILZ變送器自動測試/校準系統的方案和設想,并申請了研制課題。

皮爾茲PILZ變送器自動測試/校準系統的研制
隨著現代化工業水平的逐步提高,企業對工業過程測量的準確度要求也越來越高,壓力PILZ變送器作為現場壓力測量的主要儀器設備被廣泛應用。壓力PILZ變送器與數據采集器、信號處理系統和終端顯示等單元一起構成現場壓力測量系統。壓力PILZ變送器的輸出信號(信號可以是電壓(V)、電流(mA)、頻率(Hz)等模擬信號或數字信號)經數據采集器和信號處理等環節,在顯示終端顯示壓力測量結果。課題采用自動控制技術、數據采集技術,以石英諧振壓力傳感器作為標準壓力傳感器,以流量控制閥-電磁閥為主要控制部件,設計了壓力控制單元等硬件裝置并編制自動控制軟件,實現壓力PILZ變送器測試/校準過程的自動化。結合“PILZ變送器自動測試/校準系統的研制”課題,分析討論了PILZ變送器自動測試系統硬件平臺的組成、總體設計方案;分析了系統主要元部件――壓力控制單元的設計思路、工作原理;分析了系統軟件平臺的結構、功能,并對控制部分程序等主要模塊的實現方法進行了詳細闡述。按照測量不確定的評定方法和步驟對系統不確定度進行詳細分析與評定,zui后通過實驗獲取數據對系統重復性進行了驗證,確保系統性能滿足設計開發要求。同時，由于壓力傳感器受環境溫度的變化，現場總線技術的發展導致了傳統控制系統結構的變革，形成了網絡集成式全分布控制系統--現場總線控制系統(FCS)。針對FCS對工業底層儀器儀表提出的新的要求，研制具有全數字通信、網絡化控制的智能壓力PILZ變送器具有重要的意義。對測量結果帶來一定誤差，溫壓補償*，在設計中利用了數據融合的思想，提供了利用校驗數據計算溫度和壓力的補償關系的方法。首先對FF總線進行了介紹，包括FF總線的特點、技術規范和總線模型；然后從硬件配置方面加以介紹，包括傳感器模塊、通信模塊、信號接收／發送模塊和總線供電模塊四個方面的設計；接著從軟件方面加以介紹，包括信號采集程序和總線通信程序兩部分。然后對硬件系統與軟件系統加以集成，形成一個整體。

皮爾茲PILZ變送器自動測試/校準系統的研制
建立了一種顯示直觀、操作方便、能在較大范圍內進行連續測量的自動測試/校準系統,解決了型號中氣體工作介質壓力傳感器以及壓力PILZ變送器的校準問題,實現了壓力檢定、校驗過程的自動化,確保航天靶場壓力量值傳遞的準確可靠,及時消除示值偏差可能造成的事故隱患,同時為靶場壓力實驗室實現壓力計量、壓力測試的數字化和自動化打下基礎,為靶場后續衛星發射試驗任務的順利進行提供可靠的壓力計量保障。