关于热工压力表自动检定系统的设计方法研究
在工业生产、机械制造、国防建设、日常生活与科学研究领域中,压力是一个非常重要的检测参数。特别是在我们轨 道装备制造业中,压力更是检测车辆制动性能的重要参数依据。压力仪表或装置设施则是对生产或试验过程中的压力信号进 行显示、记录、监控、调节,其性能直接关系到车辆产品质量。为了给制造或检修车辆生产过程提供质量保证,就一定要确 保压力仪器仪表或装置设施的精度、可靠性等性能。因此,本文对热工压力表如何进行自动检定进行分析设计。
热工仪表需要进行周期性的检定,新仪表在使用安装前 也应进行相关的检定。目前,热工实验室检定人员主要采取 手动操作进行热工仪表的检定,需人工读取检定数据和记录 检定数据,人工计算检定数据,人工填写检定原始数据表格 和检定证书。
1.热工压力仪表自动检定系统的设计
1.1结构设计
本系统架构采用三层结构,增强了代码的可重用性,增 强了系统的可扩展性,也更易于分工开发。第一层界而表示 层是整个系统与用户的接口,用户可以通过页而提供的请求 信息与系统实现一定的交互功能,支持这一层的后台就是第 二层的业务逻辑层,具体的实现过程对界而处理层是透明的。 第二层业务逻辑层主要功能是实现整个系统的业务功能,包 括系统屮所有易变的和重要的业务逻辑,负责处理有关业务 逻辑问题,例如是否有外键引用,需要删除的用户是否存在, 以及检测输入数据的有效性等。第三层数据访问层为业务逻 辑层或界而表示层提供数据服务,直接与数据库交互,主要 负责维护数据库数据的存储、数据的完整性约束、数据的访 问。必须能快速完成执行大量数据更新和检索的操作,例如 连接数据库、执行添加、删除、修改、查询等,并将结果返 冋到业务逻辑层。
1.2系统软件及功能设计
本系统采用而向对象的设计方法,模块化设计方案,应 用VC + +以及Microsoft SQL 2000进行设计编写,采用 了用户界而层、业务逻辑层和数据访问层三层体系结构,系 统软件设计基于Windows平台,实现了用户管理、计算机自 动检定、计量管理、打印管理等功能,并综合利用串口通信 技术。一是提高了热工仪表检定的效率。在以往的压力仪表 检定屮完全手工操作,1块数字压力表的检定时间约为0. 5 h,本系统的设计与实现在很大程度上减少了检定时间,利 用本系统检定数字压力计3〜4块/h,不仅提高了效率, 并且缓解了检定实验人员的压力。二是提高了热工仪表检定 的准确度。人工手动检定的准确度很大程度上取决于检定人 员的经验以及工作的认真程度,手动操作难免出现常见性错 误,利用本系统检定人员只需输入检定设定点的压力值,系 统将自动保存每次的压力值并且生成检定记录原始表格,出 具检定证书,这将大大提高检定人员检定工作的准确度。三 是提高了热工仪表的计量管理水平。目前在仪器仪表的管理 上,采取的方式是以每一年度为单位,建立送检登记本,每 个送检单位送检的仪器仪表都通过手写登记到送检本上。这 样做的弊端是很容易漏检,而且查询起來也很不方便。本系 统的计量管理模块主要解决此问题,使得送检单位的送检信 息准确无误地呈现在检定人员的而前,也为下一年度是否送 检提供依据。
1. 3计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送 可以采用串行通信和并行通信2种方式
由于串行通信方式具有使用线路少、成本低,特别是在 远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通信时,要求通信双方都采用统一标准接口,使不同 的设备可以方便地连接起來进行通信。本系统的通信接口是 通过串口进行的。计算机通过分别连接压力控制器和被检压 力仪表进行通信,压力控制器压力输出端口和被检表的压力 输入端口连接。
2.自动管理检定结果
可管理多年的检定结果,包括调前和调后测试结果、最 大误差、检定时间、数据输入方式(通信或手动)、校验仪 型号、操作人员、检定次数和检定方式(未经调整1次通过, 经调整通过,经更换通过)等。检定结果可按设备、测点、 管理班组、周检通知单或检定时间进行检索。
2.1全而管理人员及标准设备
一是管理检定人员:部门、班组、姓名、性别、密码、 工号、岗位、文化程度、出生日期及检定员证的名称、到期 日期、取证范围、发证单位等。二是管理管理人员:部门、 姓名、工号、职务、密码、数据库修改权限、报表审批签字 权限等。三是管理标准设备:出厂编号、名称、型号、量程、 准确度等级、检定证书、检定周期、到期日期、检定单位等。
2.2自动打印检定报告
检定报告的格式可由用户指定,可以有多种格式,如 压力/差压变送器检定报告、压力/差压开关检定报告、弹簧 管压力指示表检定报告、温度变送器检定报告等。
2.3自动检定热工仪表
一是全自动检定压力变送器:点击鼠标(或开始键) 就能按数据库设置的检定点(10点或9点)自动完成加压、 降压、稳压、记录数据、分析误差、打印报告及证书等工作。 二是全自动检定压力开关:点击鼠标(或开始键)就能自动 检测出压力开关的动作点和复归值。为了解决检定速度和检 定精度的矛盾,在远离开关动作点时,加压速度比较快, 到达开关动作值90%时减慢速度,以2字/s左右的速度向 动作点逼近,开关动作后,自动记录动作值,随后以相同 的速度冋调,开关复归后,自动记录复归值。三是自动检定 压力表:按数据库设置的检定点(如10点或9点)自动完 成加压、降压、稳压、记录标准压力值、手动输入压力指示 值和轻敲变动量、自动分析误差、打印报告及证书等工作。 全自动检定热电偶、热电阻温度变送器和开关。
热工仪表自动检定维护管理系统实现了管理与检定一 体化,现场检定与检定室检定一体化,压力变送器、压力开 关、压力表检定一体化。随着大容量机组的增加,自动化程 度越來越高,变送器也在增多,而维护人员则较少,因此, 采用热工仪表自动检定管理系统更显得必要。
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