一種現(xiàn)場(chǎng)快速校準(zhǔn)溫度二次儀表用轉(zhuǎn)接器的研制

劉純輝 夏詩(shī)明 李海浩 梁希文 成興偉 孫善民 周軍琿

摘 要：建筑陶瓷等企業(yè)的窯爐等生產(chǎn)設(shè)備配備有大量的溫度二次儀表，這些儀表是否準(zhǔn)確可靠對(duì)生產(chǎn)出滿足要求的產(chǎn)業(yè)非常重要。以往，計(jì)量技術(shù)人員對(duì)這些儀表的校準(zhǔn)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，并且需要打開(kāi)電器柜子對(duì)每個(gè)儀表進(jìn)行拆接線，帶電作業(yè)非常頻繁，存在非常大的安全隱患。隨著自動(dòng)化和智能化的發(fā)展，和企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要，研究如何快速安全地對(duì)這些溫度二次儀表進(jìn)行校準(zhǔn)具有很大的意義。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng);快速;校準(zhǔn);溫度;二次儀表;轉(zhuǎn)接器;研制

1 引 言

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活的提高，低價(jià)勞動(dòng)力無(wú)限供給的格局已經(jīng)發(fā)生了變化，這種變化是歷史性的，是中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到了一定階段的必然結(jié)果。

計(jì)量是保證單位制統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)，建筑陶瓷等生產(chǎn)企業(yè)的窯爐等生產(chǎn)設(shè)備都配備有大量的溫度二次儀表，一個(gè)企業(yè)有成百上千件，這些儀表是否準(zhǔn)確可靠對(duì)生產(chǎn)出滿足要求的產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。以往，計(jì)量技術(shù)人員對(duì)這些儀表的校準(zhǔn)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，并且需要打開(kāi)電器柜子進(jìn)行每個(gè)儀表進(jìn)行拆接線，帶電作業(yè)非常頻繁，存在很大的安全隱患?，F(xiàn)場(chǎng)快速安全地校準(zhǔn)溫度二次儀表用的轉(zhuǎn)接器是未來(lái)溫度二次儀表智能化計(jì)量的關(guān)鍵器件，對(duì)其它計(jì)量工作有巨大的借鑒意義和參考價(jià)值。通過(guò)發(fā)展校準(zhǔn)用轉(zhuǎn)接器，生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)需要對(duì)需要計(jì)量的儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)、按需進(jìn)行在線校準(zhǔn)或智能化自動(dòng)校準(zhǔn)。該項(xiàng)目的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

2研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容

研究目標(biāo)：

（1）所研究的轉(zhuǎn)接器承擔(dān)顯示二次儀表、傳感器、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備（包括標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源） 和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等多方線路連接。轉(zhuǎn)接器根據(jù)實(shí)際需要在多方之間進(jìn)行線路轉(zhuǎn)接，還可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的特征又有不同的轉(zhuǎn)接方式。

（2）轉(zhuǎn)接器除了有許多的接線端外，還可以提供若干個(gè)插孔，可直接連接安裝在轉(zhuǎn)接器所安裝的設(shè)備外殼上，便于快捷連接標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x器、轉(zhuǎn)換器控制器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等用于校準(zhǔn)設(shè)備。

（3）通過(guò)安裝轉(zhuǎn)接器，在校準(zhǔn)溫度二次儀表或二次顯示系統(tǒng)的時(shí)候，不用手動(dòng)帶電拆接線路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)?？梢宰龅讲挥貌饻囟榷蝺x表的螺絲，只要簡(jiǎn)單進(jìn)行插入插頭等即可進(jìn)行接線校準(zhǔn)。計(jì)量技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)溫度二次儀表的時(shí)間大減，效率將大大提高，轉(zhuǎn)接器應(yīng)用前景廣闊。

（4）當(dāng)轉(zhuǎn)接器鑲嵌在整個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的信息系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)終端電器柜中時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)可以通過(guò)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（如MIS系統(tǒng)等）隨時(shí)進(jìn)行計(jì)量?jī)x器設(shè)備的校準(zhǔn)，只需要定期對(duì)某個(gè)便攜的便于接入的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)器件進(jìn)行溯源即可。

研究的內(nèi)容：

（1）轉(zhuǎn)接器內(nèi)部器件配置：轉(zhuǎn)接器二次儀表與傳感器間線路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模組、二次儀表與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接入間開(kāi)關(guān)模組、二次儀表與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)信號(hào)接入開(kāi)關(guān)模組以及不同標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)間轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模組的選擇與配置;各器件之間的通訊協(xié)議模塊;必要的控制器;接線端器件和接線;外接插頭組件等。

開(kāi)關(guān)模組可以使繼電器控制模組帶有通訊模塊，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電腦控制，如：一組用于控制熱電偶的輸入，一組用于標(biāo)準(zhǔn)器的輸入或輸出，一組用于控制數(shù)字溫度表與計(jì)算機(jī)的通訊，一組用于標(biāo)準(zhǔn)儀器與計(jì)算機(jī)的通訊。

通訊模組，將溫度表等的通訊接口接入通訊模組，再與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。

通過(guò)轉(zhuǎn)接器設(shè)計(jì)的快速校準(zhǔn)系統(tǒng)主要由多功能校驗(yàn)儀、數(shù)字溫度二次儀表、轉(zhuǎn)接器、接線和接線端（柱）器組、計(jì)算機(jī)和專用軟件組成。

（2）轉(zhuǎn)接器內(nèi)外電路的設(shè)計(jì)需要符合相關(guān)校準(zhǔn)工作場(chǎng)景的需要，圖1為比較典型的原理圖圖例。

以用于配熱電偶的數(shù)字溫度二次儀表校準(zhǔn)為例說(shuō)明，兩種方式：

1）通過(guò)計(jì)算機(jī)控制繼電器模組kb打開(kāi)，繼電器模組kk接通的方式校準(zhǔn)時(shí)（此時(shí)多功能校驗(yàn)儀采用輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓方式）：

被檢數(shù)顯溫度表的示值誤差=被檢數(shù)顯溫度表的溫度顯示值-【（輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)mV值+外接數(shù)字溫度表測(cè)量柜內(nèi)溫度值查表所得mv值）查表所代表的溫度值】

2）通過(guò)計(jì)算機(jī)控制繼電器模組kb接通，繼電器模組kk接通校準(zhǔn)時(shí)（此時(shí)多功能檢驗(yàn)儀測(cè)量熱電偶信號(hào)方式）：

被檢數(shù)顯溫度表的示值誤差=被檢數(shù)顯溫度表的溫度顯示值-【（標(biāo)準(zhǔn)表的測(cè)得mV值+外接數(shù)字溫度表測(cè)量柜內(nèi)溫度值查表所得mv值）查表所代表的溫度值】

3 校準(zhǔn)專用軟件的要求

可以控制多功能校驗(yàn)儀通過(guò)輸入或輸出功能來(lái)校準(zhǔn)數(shù)字溫度表。a功能包含對(duì)多功能校驗(yàn)儀的輸出輸入模式切換、電流電壓數(shù)據(jù)采集、控制輸出電流電壓值及數(shù)字溫度表的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理、校準(zhǔn)報(bào)表展示、判斷結(jié)論、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份、參數(shù)設(shè)置以及數(shù)據(jù)管理等自動(dòng)化、智能化功能。

軟件包含的界面如圖5：

參考文獻(xiàn)

[1] 《JJG617-1996》數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀.

[2] 《JJF1664-2017 》溫度顯示儀校準(zhǔn)規(guī)范.