機(jī)械工程自動(dòng)化儀表裝置的應(yīng)用研究
影響設(shè)備精度的一大重要因素就是工作溫度,因此,系統(tǒng)的冷卻和散熱就顯得尤為的重要,良好的冷卻效果不僅能夠保證機(jī)箱和其中模塊的穩(wěn)定工作,更能提升相應(yīng)板卡和電源的平均故障時(shí)間間隔(MTBF)參數(shù)。一些專(zhuān)業(yè)的測(cè)量總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),如PXI總線(xiàn),在冷卻和散熱方面進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范,包括對(duì)機(jī)箱中散熱氣流方向的定義、以槽為單位進(jìn)行散熱等確保系統(tǒng)在正常的工作溫度下完成測(cè)量任務(wù)。
校準(zhǔn)的一般步驟是:預(yù)熱儀器(包括被校儀器以及標(biāo)準(zhǔn)源);設(shè)置儀器的狀態(tài),進(jìn)行測(cè)量記錄數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)結(jié)果判定并給出結(jié)論;自動(dòng)形成校準(zhǔn)證書(shū)和原始記錄。
自動(dòng)化校準(zhǔn)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程首先,標(biāo)準(zhǔn)源和數(shù)字多用表按照要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱,連接硬件設(shè)備(GPIB卡、488電纜等),硬件連接完成后,啟動(dòng)計(jì)算機(jī),搜尋整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的物理地址分配情況,根據(jù)搜索到的各個(gè)儀器地址,在校準(zhǔn)軟件運(yùn)行時(shí),設(shè)置正確的地址配置。(1)初始化設(shè)置模塊。雙擊相應(yīng)的自動(dòng)化校準(zhǔn)程序圖標(biāo),系統(tǒng)啟動(dòng),進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)主界面,主界面的風(fēng)格以簡(jiǎn)捷實(shí)用為主,左側(cè)是各功能按鈕。首先進(jìn)入的是初始化設(shè)置模塊。初始化模塊要設(shè)置被測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)項(xiàng)目,設(shè)置被校儀器和標(biāo)準(zhǔn)源的GPIB地址,選擇是否是首次測(cè)試,此功能的目的是為了保存測(cè)量的數(shù)據(jù),防止意外發(fā)生使測(cè)量數(shù)據(jù)丟失,需要重新進(jìn)行測(cè)試。選擇中英文語(yǔ)言,選擇校準(zhǔn)、檢定,選擇被測(cè)試設(shè)備的名稱(chēng)。初始化設(shè)置就完成了。(2)數(shù)據(jù)采集動(dòng)態(tài)顯示模塊。該模塊的主要功能包括:初始化儀器、設(shè)置儀器的狀態(tài)、測(cè)量數(shù)值、數(shù)據(jù)位數(shù)控制、動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)果判定、數(shù)據(jù)保存等。自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集過(guò)程是完全模擬人工測(cè)量過(guò)程進(jìn)行測(cè)量的。儀器的初始化配置以及量程、顯示位數(shù)、精度、采樣數(shù)率、采樣時(shí)間、測(cè)量值、功能選擇等模塊從NI網(wǎng)站上下載,程序員也可以根據(jù)儀器編程說(shuō)明書(shū)提供的SCPI語(yǔ)言命令編寫(xiě)相應(yīng)的模塊。本模塊中的數(shù)據(jù)顯示位數(shù)、數(shù)據(jù)量程、上下限等都是根據(jù)測(cè)試計(jì)量對(duì)儀器的要求而自動(dòng)生成的,數(shù)據(jù)結(jié)果判定也是自動(dòng)完成的。程序把那些不合格的數(shù)據(jù)用紅色的字體顯示,使計(jì)量員在測(cè)量結(jié)束后容易發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)不合格。數(shù)據(jù)采集動(dòng)態(tài)顯示模塊的前面板。(3)證書(shū)和原始記錄生成模塊。自動(dòng)生成證書(shū)和原始記錄,給計(jì)量員的工作帶來(lái)極大的便利,而且消除了人為操作易產(chǎn)生的出錯(cuò),解放了勞動(dòng)力。計(jì)量員只需在證書(shū)生成模塊的前面板輸入相關(guān)的儀器信息和校準(zhǔn)信息,校準(zhǔn)項(xiàng)目,選擇相應(yīng)的證書(shū)摸板,程序即可自動(dòng)生成相應(yīng)的校準(zhǔn)證書(shū)和原始記錄。證書(shū)模塊的前面板。
1. 自動(dòng)化檢測(cè)儀表在壓力表校準(zhǔn)方面的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化檢測(cè)技本文由論文聯(lián)盟收集整理術(shù)也得到了很大的發(fā)展,特大型冶金制造企業(yè)各工序都是連續(xù)性銜接作業(yè),往往造成許多現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表雖到檢定周期,卻由于不能停產(chǎn)也就不能從作業(yè)。壓力儀表的工作原理是彈簧管在壓力或真空作用下產(chǎn)生彈性變形引起管端位移,其位移通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行放大后再傳遞給指示裝置,可在刻有法定計(jì)量單位的分度盤(pán)上讀出指針?biāo)甘镜谋粶y(cè)壓力值或真空量值。
1.1 在線(xiàn)校準(zhǔn)預(yù)期。(1)目的:實(shí)施在線(xiàn)校準(zhǔn)適應(yīng)生產(chǎn)流程計(jì)量需求,降低外送檢費(fèi)用;(2)校準(zhǔn)儀表范圍:本企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)在用壓力儀表;(3)校準(zhǔn)范圍:0~100Mpa;(4)校準(zhǔn)對(duì)比準(zhǔn)確度:1.5%~1.6% ;(5)預(yù)期目標(biāo):實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)壓力儀表的受控、有效;(6)校準(zhǔn)方案種類(lèi):a. 理想型校準(zhǔn)比對(duì);b. 實(shí)用型校準(zhǔn)比對(duì)。
1.2 材料準(zhǔn)備。(1)專(zhuān)用管道打孔器;(2)符合現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表準(zhǔn)確度及量程的數(shù)塊相應(yīng)受控有效標(biāo)準(zhǔn)表;(3)校準(zhǔn)比對(duì)記錄。
1.3 在線(xiàn)校準(zhǔn)比對(duì)方案。包括兩個(gè)方面:一是實(shí)用型對(duì)壓力儀表的校準(zhǔn)比對(duì)。(1)在同一管道上:在距擬被校準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表的適當(dāng)范圍內(nèi),用專(zhuān)用管道打孔器引出導(dǎo)壓管路,在導(dǎo)壓管路中間安置一截止閥(截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)),截止閥后的接口處安裝壓力變送器與擬被校準(zhǔn)儀表同規(guī)格的受控有效標(biāo)準(zhǔn)壓力表;(2)緩慢開(kāi)啟截止閥至全開(kāi),待管道內(nèi)流體介質(zhì)充分進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)表內(nèi)數(shù)分鐘后,分別讀取兩塊表的指示值;(3)填寫(xiě)校準(zhǔn)比對(duì)記錄。二是理想型對(duì)壓力儀表的校準(zhǔn)比對(duì),比如說(shuō)可以自制一臺(tái)流動(dòng)簡(jiǎn)易“壓力校驗(yàn)臺(tái)”,這方面主要包括:(1)在流體介質(zhì)管道上,關(guān)閉在用的現(xiàn)場(chǎng)壓力儀表的“截止閥1”;(2)在截止閥后適當(dāng)延長(zhǎng)導(dǎo)壓管路;(3)在延長(zhǎng)導(dǎo)壓管路上安裝一只三通;(4)三通的直管口的接口處安裝在用的指示為零的壓力儀表;(5)三通的丁字管口的接口處新安裝“截止閥2”;(6)在“截止閥2”后接壓力“專(zhuān)用校驗(yàn)管”至簡(jiǎn)易流動(dòng)“壓力校驗(yàn)臺(tái)”上預(yù)置的“專(zhuān)用校驗(yàn)管接口”;(7)“壓力校驗(yàn)臺(tái)”上還預(yù)置有受控、有效的相應(yīng)型號(hào)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)壓力表;(8)檢查無(wú)遺漏后,逐一緩慢開(kāi)啟截止閥1、截止閥2至全開(kāi);數(shù)分鐘后,分別讀取兩塊表的指示值;(9)填寫(xiě)校準(zhǔn)比對(duì)記錄。
1.4 經(jīng)驗(yàn)。認(rèn)真做好巡回檢查工作儀表工一般都有自己所轄儀表的巡檢范圍,根據(jù)所轄儀表分布情況,選定最佳巡檢路線(xiàn),每天至少巡檢兩次。巡回檢查時(shí),要關(guān)閉氣源,并松開(kāi)過(guò)濾器減壓閥接頭。拆卸環(huán)室孔板時(shí),注意孔板方向,一是檢查以前是否有裝反,二是為了再安裝時(shí)正確。由于直管段的要求,工藝管道支架可能少,要防止工藝管道一端下沉,給安裝孔板環(huán)室?guī)?lái)困難。拆卸的儀表其位號(hào)要放在明顯處,安裝時(shí)對(duì)號(hào)入座,防止同類(lèi)儀表由于量程不同安裝混淆,造成儀表故障;帶有聯(lián)鎖的儀表,切換置手動(dòng)然后再拆卸;儀表一次開(kāi)車(chē)成功或開(kāi)車(chē)順利,說(shuō)明儀表檢修質(zhì)量高,開(kāi)車(chē)準(zhǔn)備工作做得好。反之,儀表工就會(huì)在工藝開(kāi)車(chē)過(guò)程中手忙腳亂,有的難以應(yīng)付,甚至直接影響工藝生產(chǎn)。
2. 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
自動(dòng)化檢測(cè)儀表是自控系統(tǒng)中關(guān)鍵的子系統(tǒng)之一。一般的自動(dòng)化檢測(cè)儀表主要由三個(gè)部分組成:(1)傳感器,商標(biāo)注冊(cè),利用各種信號(hào)檢測(cè)被測(cè)模擬量;(2)變送器,將傳感器所測(cè)量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?~20 mA的電流信號(hào),并送到可編程序控制器(PLC)中;(3)顯示器,將測(cè)量結(jié)果直觀地顯示出來(lái),提供結(jié)果。這三個(gè)部分有機(jī)地結(jié)合在一起,缺少其中的任何一部分,則不能稱(chēng)為完整的儀表。自動(dòng)化檢測(cè)儀表以其測(cè)量精確、顯示清晰、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,而且自動(dòng)化檢測(cè)儀表內(nèi)部具有與微機(jī)的接口,更是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中重要的部分,被稱(chēng)為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的眼睛。如今的測(cè)試工程師們面臨著一系列新的壓力。他們所面臨的產(chǎn)品設(shè)計(jì)比前幾代更為復(fù)雜;為了保持競(jìng)爭(zhēng)力并滿(mǎn)足客戶(hù)要求,開(kāi)發(fā)周期要求越來(lái)越短 ;產(chǎn)品測(cè)試成本越來(lái)越高,而預(yù)算越來(lái)越少。
2.1 不斷提高的設(shè)計(jì)復(fù)雜性。如今,測(cè)試測(cè)量的最明顯趨勢(shì)是器件復(fù)雜性不斷增加。例如,消費(fèi)電子、通信和半導(dǎo)體工業(yè)持續(xù)要求將數(shù)字圖象/視頻、高保真音頻、無(wú)線(xiàn)通信和因特網(wǎng)互聯(lián)性集成到一個(gè)單獨(dú)產(chǎn)品中。甚至在汽車(chē)中都集成了復(fù)雜的汽車(chē)娛樂(lè)和信息系統(tǒng)、安全和早期預(yù)警系統(tǒng),以及車(chē)身和發(fā)動(dòng)機(jī)上的控制電子裝備。測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅需要足夠靈活地支持對(duì)不同產(chǎn)品模型進(jìn)行廣泛的測(cè)試,還需要能夠進(jìn)行升級(jí)以提供新測(cè)試功能所需的更多測(cè)試點(diǎn)。
2.2 更短的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。由于希望不斷提高新產(chǎn)品和技術(shù),擁有市場(chǎng)第一個(gè)占有率的競(jìng)爭(zhēng)天性,設(shè)計(jì)和測(cè)試工程團(tuán)隊(duì)只能不斷的縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
總之,只有設(shè)計(jì)出新的測(cè)試策略來(lái)減少測(cè)試時(shí)間,并提高從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的測(cè)試效率,才能更好的為企業(yè)服務(wù),自動(dòng)化儀表才能發(fā)揮更大的效能。
本文編號(hào):1069
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