压力表自动检定系统设计与实现

压力表检定自动化是当前压力计量检测技术发展的大趋势，智能压力校验仪具有测量精度高、操作简单、便于与计算机相连等特点，可实现检定自动化，特别适合于对各型舰艇上众多压力仪表进行检定。以智能压力校验仪为标准器、以VisualC++6.0为软件开发平台，采用反校法构建的压力表自动检定系统，实现了压力仪表的快速可靠检定、报表自动生成与检定数据管理。

舰船上各型压力表众多，压力表的检定任务重要而繁杂，其检定质量的好坏直接关系到舰船动力系统的运行以及航行的安全。由于压力表检定工作量大，往往会因压力表集中送检使得不能满足舰船压力表快速、安全检定的要求。而且由于压力表检定数据记录多，运算繁杂，大大增加了检定人员的工作量。如何实现压力表快速、高效检定一直是各级舰艇装备保障人员特别是计量检定人员思考的问题。

压力表检定自动化是当前压力计量检定技术发展的大趋势，智能压力校验仪以其测量精度高、操作简单、便于与计算机系统相连而受到压力检定人员的欢迎，并得到越来越广泛的应用。智能压力校验仪带有支持RS232C/RS422的标准串行通信接U,为压力表自动检定系统的实现提供了可能。以智能压力校验仪作为标准器的压力自动检定系统实现了压力表检定工作的自动记录数据、自动计算误差、自动生成检定记录并打印检定报表、检定仪表管理等，极大地减轻了检定人员的负担，减少了检定过程中的人为误差，提高了压力表的检定精度与工作效率。

JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》以及JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表》检定规程中，标准器是以活塞式压力计作为参照进行编写的，采用该原理的检定过程与采用智能压力校验仪作为标准器的检定过程不同。采用活塞式压力计作为检定标准器的检定原理称为“称重法”，检定过程中会因人为视差引人一定视误差，增大了检定的不准确性。而采用智能压力校验仪作为检定标准器检定压力表的方法称为“直接比较法”，也可称为“反校法”，该方法将被检压力表调至压力标准示值，然后读取智能压力校验仪自动给出的压力示值,再按反校法进行5类误差（示值误差、M程误差、轻敲位移）计算即可,该方法既提高了检定效率，又可消除检定过程中的人为视差。

1.硬件方案

检定系统标准器采用HX601智能压力校验仪，液压源可采用便携式HX671手动液压源（0~60MPa)，便于随I&应急检定也可采用固定液压台,各安装一台工作稳定、性能优良的正压泵（SC-YBS-F2)与一台真空泵（SC-YBS-F1)，实现压力表正压与负压的集中检定。图1所示为检定系统硬件方案组成框图。

2.软件设计

在软件的可操作性以及软件操作的舒适性等方面对应用软件提出了更高的要求，除期望所用的软件拥有强大的功能外,更期望应用软件尽可能提供一个轻松、愉快、良好的操作界面。

系统软件以VisualC++6.0为开发平台，采用基于ODBC的数据库管理系统，数据库系统采用Mi-crosoftAccesso系统软件可实现压力数据的自动米集和自动保存，并根据检定仪表信息智能判断被检仪表是否合格，能自动生成并打印检定原始记录和检定证书,能建立被检压力表信息，可查询历史检定记录，便于压力表检定信息管理，原始记录模板以及检定证书模板可在Word中自由编辑，灵活方便。图2所示为本文所述检定系统软件界面组成框图，采用多级菜单模式实现仪表的新建检定、仪表管理、系统设置、帮助信息等功能。

新建检定菜单下主要包括仪表信息、普通压力表、精密压力表、压力变送器、数字压力表等页面其中仪表信息页面主要用于被检仪表基本信息的填写、检定参数设置及标准器的选择其他页面则主要用于各型压力表的具体检定操作。仪表管理实现未检仪表信息的录人、已检仪表信息的查询及过期仪表查询等，图3所示为仪表管理菜单下的仪表査询页面。图4所示为系统设置页面,实现检定单位、检定员、标准器、标准器串口、证书编号等信息管理。图5所示为系统帮助页面，可提供常用检定规程查询、误差计算及单位换算等。

3.关键技术

3.1误差确定方法

3.1.1示值误差

JG49-1999、JJG52-1999中示值误差定义为：

对每一检定点，在升压（或降压）和降压（或升压）检定时，轻敲表壳前后的示值与标准值之差，压力表示值误差可表示为

AP=PX-PN(1)

式中，AP为压力检定点示值误差为被检压力表示值为压力标准值。

式（1)所述示值误差检定就是所谓的“称重法”,即检定标准器采用活塞式压力计，式中PN为标准器固定示值点，被检定压力表示值Px按规程要求进行估读，示值误差会因人为视差引人一定误差。

本文所述压力表自动检定系统采用的“反校法”则可以消除这一人为视差，提高压力表的检定精度。检定过程中根据被检压力表检定上限、最小分度设定适当的检定点数后，将被检表压力升压（或降压）到压力标准示值后,直接读取智能压力校验仪的压力值，可大大消除人为视差，提髙检定系统的准确度，且该方法符合规程中对示值误差的定义。“反校法”压力表示值误差可表示为

=PX-PN

式中,AP为压力检定点示值误差&为标准器示值PN为压力标准值。

3.1.2回程误差

压力表在计量检定过程中，在增压检定（正行程）和减压检定（反行程）所有示值点时，轻敲表壳后，两次读数之差称为回程误差，回程误差小,则表明压力表的稳定性好，其计量性能可靠。回程误差不能有“±”之分，所得数为绝对值。JG49-1999、JJG52-1999中回程误差定义为：对同一检定点，在升压（或降压）和降压（或升压）检定时，轻敲表壳后的示值之差。采用智能压力校验仪作为标准器与采用活塞式压力计作为标准器有所不同，回程误差应是对同一检定点，在升压（或降压）和降压（或升压）检定时，轻敲表壳后的示值误差之差。

APh~APS一APj式中,AP?为压力检定点的回程误差A/%为压力检定点升压示值误差AP,为压力检定点降压示值误差。

采用智能压力校验仪作为标准器的检定方法与原检定规程中对回程误差的描述不存在矛盾，公式中压力标准值作为固定项读数在前后相减时已被抵消掉。

3.1.3轻敲位移

JJG49-1999JJG52-1999中轻敲位移的定义

为:对每一检定点，在升压（或降压）和降压(或升丨1-()检定时，轻敲表壳后引起的指针变动敁，该轻敲位移为绝对值，仴实际检定工作中轻敲后指针M可能MjI-.跳动也有可能向下跳动，如果轻敲位移为绝对俏，即使知道轻敲前后示值中任意一个也无法计算出另外-个。

本文所述压力表自动检定系统对原规程中轻敲位移的定义做了以下修改:对每一检定点，在升丨K(或降压）和降压（或升压）检定时，轻敲忐壳后与轻敲表克前标准器示值之差，用公式可表示为

-pm

式中，为轻敲前标准器示值为轻敲P标准器示值为轻敲位移。

3.2检定数据记录、计算与报表打印

设定好仪表基本信息后，进人对应仪表的数倨检定与处理页面，按照仪表检定规程，可实现检记结果数据的自动记录、f：1动处理、各类误差实时计兑、检定报表生成与检定证书打印功能，大大提品rn:力表检定效率，消除了人为误差。此外，软件还实现了仪灰岑位、指针偏移稳定性、外观检杏、等级、证丨s编号等信总的录人与管理，结合各类误差综合判断p丨'丨动给定检定结论。

系统软件采用第三方控件（SuperReport.<>cx)实现了基于Word模板的检记记录报表生成、检定ill:书打印功能，检定记录报表与证书预先以模板的形式存储在文件夹中，模板中对应位衩标识相应数据变最的名称，调用打印功能时则可通过控件数据接丨丨实现实测数据对模板中数据变鼂的替换，从而实现报表与证书的打印功能。

4.举例

以检定一块量程为0?25MPa、等级为1.5的弹簧管式一般压力表为例，将被检仪衣迮接到检定系统压力表接口后,按以下3个步骤即可完成检定。

①参数设置。在确定检定点数、检定下限和检定上限后，填写仪表其他基本信总并确认，并点iI,?选抒标准器。图6所示即为新建检定仪表的仪表倍息汆人页面。

②压力检定。设定好被检表参数后点出?进人杏通压力表页面，依据检定规程按先升「1(冉降灰的顺序依次读取轻敲表壳前与轻敲表壳后的顶力示值。读取力表数值方法是先选中对应数据表格项，冉点读取数据按钮实现当前压力值的读取与显示。数据处部分屮的允许误差与测量误差均由系统动计算并显示。

③后续处理。针对软件页面中的操作部分，耑要判断零位、指针偏移稳定性及外观迠否合格，并自动给出检定结论，录人核审人员及各种时间后点占保存数据按钮实现检定数据的保存。图7所示为仪表筲珂的检定数据记录与处理页面，点击打印报表按钮即可打印检定记录并生成检定证书，如图8所示。

5.结束语

以智能压力校验仪为标准器和便携式（固定）液压源，以VisualC++6.0为软件开发平台，采用反校法构建的压力表自动检定系统，实现了压力仪表的快速可靠检定、报表自动生成与检定数据管理，保证了系统操作的便捷、高效。该系统投人应用后，检定一块普通压力表只需10min左右，大大提高了检定效率。