【摘要】通過在LabVIEW 平臺上設計虛擬儀器測控軟件，實現(xiàn)了自動控制校準設備、自動生成證書和自動創(chuàng)建壓力變送器參數(shù)登記本及計算校準費等，提高了壓力變送器的校準效率和測量精度，滿足了日常工作的需要，保證了航天器地面模擬試驗中壓力測量數(shù)值的準確性。
2、虛擬儀器測控軟件設計
虛擬儀器是基于計算機的儀器。LabVIEW 是一種圖形化的編程語言（又稱G 語言），是目前應用#廣、發(fā)展#快、功能#強的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學術(shù)界和研究實驗室所接受。作為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件，LabVIEW 集成了數(shù)據(jù)采集卡的硬件驅(qū)動和GPIB、VXI、RS-232 和RS-485 通信協(xié)議的全部功能，還內(nèi)置了便于應用TCP/IP、ActiveX 等軟件標準的庫函數(shù)。使用LabVIEW 開發(fā)平臺編制的程序包括前面板、程序框圖及圖標/連線板3 部分。用于壓力變送器自動校準的虛擬儀器測控軟件由壓力標準裝置控制模塊、壓力變送器信息設置模塊、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理模塊、校準費計算和參數(shù)登記本生成模塊這4 大模塊組成。
2.1 壓力標準裝置控制模塊
該模塊通過計算機的串口來實現(xiàn)計算機與標準壓力裝置儀器的控制關(guān)系。shou先編寫串口程序，使用標準壓力裝置的串口命令，保證計算機和儀器設備之間的通信；然后根據(jù)設定點數(shù)和壓力值，實現(xiàn)壓力標準裝置正行程自動加壓和反行程自動卸壓。避免了手動搬運砝碼來進行加壓和減壓的過程，提高了工作效率。
2.2 壓力變送器信息設置模塊
該模塊主要是提示用戶輸入待校準壓力變送器的校準證書編號、型號規(guī)格、生產(chǎn)廠家、出廠編號、量程、精度、校準日期和實驗室環(huán)境的溫濕度，以及客戶名稱、地址和聯(lián)系方式。根據(jù)精度要求設定校準點的個數(shù)，根據(jù)量程設定測量范圍的上下限并選擇壓力校準單位（Pa、kPa、bar、torr 等）。
2.3 測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理模塊
在該模塊中設計嵌入了數(shù)據(jù)處理的方法，計算機將根據(jù)輸入壓力變送器的參數(shù)自動計算出各校準點的理論輸出值，輸入被校準壓力變送器的檢定結(jié)果數(shù)值并和計算機計算出的各校準點和理論輸出值進行比較，依據(jù)JJG 882—2004《壓力變送器檢定規(guī)程，進行示值誤差、回程誤差、誤差允許值的計算，在虛擬儀器前面板上顯示測量結(jié)果并進行數(shù)據(jù)保存，然后自動生成校準證書和原始記錄。減小了校準人員在處理數(shù)據(jù)過程中出現(xiàn)錯誤的概率，也提高了數(shù)據(jù)處理的效率。
2.4 校準費計算和參數(shù)登記本生成模塊
在計量校準的過程中，為了方便校準費用的及時統(tǒng)計和便于以后查找某壓力變送器的型號參數(shù)和校準日期，編寫了此功能模塊，進行數(shù)據(jù)保存，給管理人員帶來方便。
3、校準實例
以淮安三暢儀表有限公司生產(chǎn)的壓力變送器在實驗室校準為例，測量的環(huán)境溫度為19.2 ℃、相對濕度為18%。此壓力變送器測量范圍為0～120 kPa，輸出電流范圍4～20 mA，精度為0.5 級，編號為4-2167。根據(jù)JJG 882—2004，為了保證型號測試的需要，我們選擇了6 個校準點，校準結(jié)果如表1所示。
根據(jù)精度要求可以得到，示值誤差允許值為±(20.000-4.000)×0.5%= ±0.080 0 mA（表1 中#大示值誤差0.033 mA），滿足檢定規(guī)程的要求；回程誤差允許值為±(20.000-4.000)×0.4%=±0.064 0 mA（表1中#大回程誤差0.000 mA），滿足檢定規(guī)程的要求，符合0.5 級
4、結(jié)束語
本文所述校準裝置采用計算機及虛擬儀器測控軟件對壓力控制器和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)進行
控制，實現(xiàn)了壓力變送器的自動校準，提高了校準數(shù)據(jù)的精度和可靠性，同時也縮短了填寫校準證書和原始記錄的時間，提高了工作效率。經(jīng)過反復大量的試驗證明，該裝置運行穩(wěn)定可靠，滿足航天器地面模擬試驗中對壓力變送器校準的要求。
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