高精度全自动压力温度校准系统组成及研究

　　高精度全自动压力温度校准系统是从美国GRC公司引进,用于对压力计的压力、温度值校准。由于该系统结构庞大、组成复杂,且在全自动压力温度校准系统中具有一定代表性,因此本文详细介绍了全自动压力温度校准系统的组成及其运行过程。

　　系统组成

　　全自动校准系统主要由压力控制系统、温度控制系统、数据采集系统三个部分组成。其中压力控制系统:由控制计算机、通讯接口、静重仪、活塞温度测量仪、压力伺服系统组成。温度控制系统:由控制计算机、通讯接口和温度箱组成。数据采集系统:由计算机和数据采集卡组成(见图1)。

　　1.静重仪

　　静重仪利用砝码在活塞上的加载来提供被校压力计所需的标准压力,它有两套活塞系统,其数据如表1所示。

　　静重仪质量系统(包括26个砝码,以及活塞、活塞驱动电机、承重平板等)共102.303kg。高压氮气通过电磁阀的控制对静重仪的砝码进行加载和卸载。

　　2.压力伺服系统

　　压力伺服系统的组成如图2所示。

　　压力伺服系统通过液体管路与静重仪和被校传感器相连,并且调节管路系统中的压力,使静重仪活塞能够在其平衡位置自由悬浮从而产生预期的标准压力,同时将此标准压力提供给被校压力计。压力伺服系统主要包括液压气动泵,用于增加系统压力;电子压力调节器,用于在同一控制速率下降低系统、各种泵和管道系统力scvv(Servo-Controlled VariableVolumes),它由一个圆柱形的可变容积作为调压容积,可变容积内装有一根可以自由移动的活塞,伺服电机通过驱动活塞在可变容积内的往复移动来精确调节系统压力,并且最终使静重仪活塞悬浮在平衡位置。

　　压力产生过程为:贮液器中的液体(葵二酸)进入液压气动泵,液压气动泵的压力倍增系数为188,其倍增后的出口压力通过节流阀向液压系统加压,高压液体通过气动液压进口阀提供给静重仪、scvv以及被校压力计。当液压系统压力过高时,可以通过电子压力调节器降低系统压力。高压传感器用来监视液压系统的压力,并将其采集到的压力信号反馈给电子压力调节器,以便精确控制压力。卸压时,首先通过节流出流阀缓慢将液体泄出,再通过节流阀缓慢降低压力,当压力降到一定程度时打开出流阀,直接快速地将液体排回贮液器,使压力归0。

　　3.校准油浴LCB-159-1

　　校准油浴用于向被校压力计提供精确温度值,技术数据如下:最高油浴温度:260℃;油浴液体:聚二烯醇或GRC#024-0008-00;加热功率:5000 W;加热速率:40℃/h;制冷速率:80℃/h(高温时)。