引言：壓力變送器能夠感受壓力，在石油、化工、制藥、煤礦等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，壓力變送器在應(yīng)用一段時(shí)間后會(huì)有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，而產(chǎn)品在出廠前都經(jīng)過(guò)了溫度老化過(guò)程，在此過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可見(jiàn)，壓力變送器的零點(diǎn)變化符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，因此排除了現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境溫度變化或元器件性能的變化對(duì)壓力變送器零點(diǎn)漂移所帶來(lái)的影響，通過(guò)對(duì)壓力傳感器加工及其組裝工藝過(guò)程的研究，得出壓力傳感器在機(jī)械加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力以及裝配過(guò)程中形成的應(yīng)力集中等不穩(wěn)定因素是造成現(xiàn)場(chǎng)壓力變送器零點(diǎn)漂移的主要原因。而通常采用時(shí)效處理、反復(fù)壓力加載和機(jī)械振動(dòng)等老化工藝消除殘余內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中，尤以反復(fù)壓力加載老化工藝最為有效。反復(fù)壓力加載老化工藝就是將新裝配的壓力變送器在額定壓力下，加壓—卸壓循環(huán)數(shù)千次，以利于內(nèi)應(yīng)力的加速釋放，使仕樂(lè)克壓力變送器性能趨于穩(wěn)定。液壓加載有調(diào)節(jié)和控制方便、量程范圍廣的特點(diǎn)，因此本系統(tǒng)采用液壓加載方式。
2、系統(tǒng)組成及功能
系統(tǒng)組成圖
由圖1可見(jiàn)系統(tǒng)由液壓泵、變頻器、壓力試驗(yàn)臺(tái)及附件、監(jiān)控儀表、控制儀表、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成，本系統(tǒng)可一次性同時(shí)對(duì)48臺(tái)壓力變送器進(jìn)行加載老化。 系統(tǒng)上電后，控制儀表控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，并可由控制儀表設(shè)定加壓后的保持時(shí)間、對(duì)應(yīng)老化的壓力變送器加載壓力及加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)，儀表運(yùn)行后啟動(dòng)變頻器控制液壓泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加壓，當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到設(shè)定壓力的90%時(shí)，控制儀表對(duì)變頻器進(jìn)行PID控制，避免過(guò)壓的產(chǎn)生對(duì)壓力變送器造成損壞及由于管路中壓力損失的保壓。當(dāng)系統(tǒng)管路中的壓力保持時(shí)間達(dá)到和控制儀表上設(shè)定的保持時(shí)間一致后，控制儀表控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟，在控制儀表檢測(cè)到系統(tǒng)管路中壓力為零并持續(xù)1s后，仕樂(lè)克控制儀表控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，開(kāi)始下一次的加壓—卸壓循環(huán)，當(dāng)加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)達(dá)到控制儀表設(shè)定的加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)時(shí)，仕樂(lè)克控制儀表控制變頻器停止運(yùn)行及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟，使系統(tǒng)管路中壓力為零，并發(fā)出報(bào)警提示，提示系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)束。每個(gè)壓力變送器接口都有一個(gè)手閥，作用是當(dāng)某路壓力變送器有問(wèn)題時(shí)可以不影響系統(tǒng)的工作而任意拆卸，另外在變送器數(shù)量不足時(shí)可以關(guān)閉支路。
3、控制儀表
由上可見(jiàn)，本系統(tǒng)的核心為我公司為本系統(tǒng)單獨(dú)研制的控制儀表，該儀表的主要功能有：
1、1路4-20mA輸入，2路4-20mA輸出；
可為變送器提供DC24V電源；
用戶可以對(duì)系統(tǒng)老化壓力值、壓力保持時(shí)間、加壓—卸壓循環(huán)次數(shù)
進(jìn)行自由設(shè)定；
具有兩排數(shù)字顯示器，PV顯示器準(zhǔn)確直觀地顯示瞬時(shí)壓力測(cè)量
值；SV顯示器顯示老化壓力設(shè)定值；
PID功能
兩路獨(dú)立報(bào)警器，擁有多種基本報(bào)警方式；
具有掉電保護(hù)功能，用戶設(shè)置的參數(shù)掉電后能長(zhǎng)期保存；
全數(shù)字自動(dòng)調(diào)校無(wú)電位器結(jié)構(gòu)保證長(zhǎng)期穩(wěn)定性；
自修正A/D轉(zhuǎn)換器，高精度、低漂移、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好；
控制儀表的硬件實(shí)現(xiàn)
控制儀表主要完成數(shù)據(jù)采集、壓力顯示和壓力控制等功能。單片
機(jī)進(jìn)行PID控制算法的實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)的核心是PID控制器，AT89S52
單片機(jī)是控制器的主體模塊。測(cè)量信號(hào)經(jīng)傳感器和A/D轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入
單片機(jī)，單片機(jī)則根據(jù)輸入的各種指令，并通過(guò)PID控制算法對(duì)系統(tǒng)參
數(shù)進(jìn)行測(cè)試，從而計(jì)算控制輸出量，然后將輸出信號(hào)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊
送至變頻器，從而控制系統(tǒng)，該控制器的硬件框圖如圖2所示：
控制儀表PID的軟件實(shí)現(xiàn)控制儀表的主程序包括初始化、鍵盤(pán)管理、控制模塊和顯示模塊的調(diào)用等。壓力信號(hào)的采集、濾波、標(biāo)度變換、控制算法以及顯示等功能的實(shí)現(xiàn)由各個(gè)子程序完成。軟件的主要流程是：利用AT98S52單片機(jī)調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換、濾波、標(biāo)度轉(zhuǎn)換模塊，然后根據(jù)偏差和偏差的變化率計(jì)算輸入信號(hào)的變化量，再由PID控制算法得出輸出控制量，該程序的流程圖如圖3所示：
4、系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用
本系統(tǒng)已應(yīng)用在我公司的
壓力變送器生產(chǎn)中，和溫度老化系統(tǒng)一起成為保證我公司產(chǎn)品質(zhì)量不可或缺的一部分，為我公司產(chǎn)品在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力的提高，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
