一種防護類儀表自動批量校準裝置的製作方法
2023-05-20 05:45:01
本實用新型涉及儀表校準技術領域，尤其是涉及用於安全柵、配電器、電信號轉換器、智能變送器的一種防護類儀表自動批量校準裝置。
背景技術：
防護類儀表包括.安全柵、配電器、電信號轉換器、智能變送器等，功能：在危險防爆場所安裝的安全柵等防護類儀表為現場儀表提供電源，一旦發生短路時，在此迴路中把迴路電流限制在35mA(安全火花要求範圍內)，避免放生爆炸事故。現有校準技術與裝置：按照檢測的要求目前國內的檢定機構(包括生產廠家針對出廠所進行的出廠檢驗)對安全類儀表的校準仍是以單臺測量為基礎，暫時還沒有針對其批量校準的設備，國外的檢定機構(知名的FLUKE、芬蘭的貝美克斯等大型的儀器製造商)也沒有這方面的研究，也都是停留在單臺測量，沒有批量校準的設備，1、檢測速度慢；2、效率低；3、缺乏後期數據處理和運算的過程；4、數據檢測結果人工記錄；5、檢測時幾臺儀器同時使用，人員和設備的安全無法保障；6、檢測工作任務大的時候工作強度大、工作負擔重。
技術實現要素：
為解決背景技術中存在的問題，本實用新型解決安全柵等防護類儀表批量校準的問題，現提供一種批量自動校準裝置，實現了不同廠家、不同型號的安全柵等防護類儀表的批量校準，提高了工作效率。
本實用新型技術方案：
一種防護類儀表自動批量校準裝置，包括直流電源，信號發生器、PLC模塊、工控機、上位機證書列印系統，所述的信號發生器連接不超過24臺被檢儀表，其中，信號發生器包括三臺多路校驗儀，每臺校驗儀均有互相完全隔離的8路輸出，其中直流穩壓電源被檢儀表通過三路PLC模塊連接工控機，工控機連接上位機證書列印系統，所述的直流電源包括兩臺為24路被檢儀表提供電源的直流穩壓電源，所述的PLC模塊包括8路信號採集AI模塊，在整個裝置底部還安裝有匯流條，將信號發生器、工控機、直流電源、PLC模塊接地。
一種防護類儀表自動批量校準方法，其步驟如下，
I、接通電源打開總開關、確定整個裝置通電，並正確連接儀表電源線以及信號線；
II、打開直流穩壓電源，並確保直流穩壓電源供電電壓穩定在24V後接通儀表保險；
III、信號發生器逐一定時向被檢儀表輸入4-20mA恆定的電流信號，PLC模塊的信號採集AI模塊響應輸入信號，電流大小依次為4mA、8mA、12mA、16mA、20mA，同時測量並記錄與之相對應的輸出電流值，計算出誤差，再由從高到低的順序20mA、16mA、12mA、8mA、4mA、依次反向測量，得出回程誤差，每個信號發送的時間間隔為20秒，安全柵的基本誤差應符合誤差的要求，按公式(1)計算；
式中：
ΔA——各校準點的誤差值，％；
Ad——各校準點的實際測量值，mA；
AS——各校準點的理論輸出值，mA；
Am——安全柵的輸入(輸出)量程(mA)，即輸入(輸出)上、下限之差，mA；
回程誤差計算
安全柵的回程誤差應符合允許誤差的要求。回程誤差用絕對誤差方式表示時，可按公式(2)計算。
Δ回＝|A上-A下| (2)
式中：
Δ回——用絕對誤差方式表示的允許誤差，％；
A上——輸入信號由小到大即上行程所測出的誤差，％；
A下——輸入信號由大到小即下行程所測出的誤差，％；
IV、較準完畢後檢查校準數據是否正確無誤，且有無超差，確認無誤後上位機證書列印系統會生成檢測記錄及檢測結果。
本實用新型的有益效果是：本裝置的直流穩壓電源可進行調整，使之供電穩定在24VDC左右；針對被檢儀表的輸入信號(4-20)mA，採取了定點定時的發送，減少了人工輸入信號的繁瑣；被檢儀表的輸出信號(24路)直接接入PLC中的AI模塊，便於信號的同時採集處理；工控機對所檢測的信號按照程序設定自動進行運算，所得到運算結果按照指令匹配到檢測記錄表格當中，並根據運算結果選擇出最大測量誤差和回程誤差，檢測記錄自動保存在電腦中；與證書系統對接，點擊上傳原始記錄，形成檢測證書；
系統採用雙界面顯示，便於人員對檢測結果進行核對；裝置有統一的接地匯流條，連接外部的接地裝置，保障了人身和設備的安全。
附圖說明
圖1為本實用新型裝置設計原理圖
圖2為信號輸入原理示意圖
圖3為信號採集原理示意圖
圖4為信號處理原理示意圖
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步說明
如圖1-4一種防護類儀表自動批量校準裝置，包括直流電源，信號發生器、PLC模塊、工控機、上位機證書列印系統，所述的信號發生器連接不超過24臺被檢儀表，其中，信號發生器包括三臺多路校驗儀，每臺校驗儀均有互相完全隔離的8路輸出，其中直流穩壓電源被檢儀表通過三路PLC模塊連接工控機，工控機連接上位機證書列印系統，所述的直流電源包括兩臺為24路被檢儀表提供電源的直流穩壓電源，所述的PLC模塊包括8路信號採集AI模塊，在整個裝置底部還安裝有匯流條，將信號發生器、工控機、直流電源、PLC模塊接地。
一種防護類儀表自動批量校準方法，其步驟如下，接通電源打開總開關、確定整個裝置通電，並正確連接儀表電源線以及信號線；打開直流穩壓電源，並確保直流穩壓電源供電電壓穩定在24V後接通儀表保險；信號發生器逐一定時向被檢儀表輸入4-20mA恆定的電流信號，PLC模塊的信號採集AI模塊響應輸入信號，電流大小依次為4mA、8mA、12mA、16mA、20mA，同時測量並記錄與之相對應的輸出電流值，計算出誤差，再由從高到低的順序20mA、16mA、12mA、8mA、4mA、依次反向測量，得出回程誤差，每個信號發送的時間間隔為20秒，安全柵的基本誤差應符合誤差的要求，按公式(1)計算；
式中：
ΔA——各校準點的誤差值，％；
Ad——各校準點的實際測量值，mA；
AS——各校準點的理論輸出值，mA；
Am——安全柵的輸入(輸出)量程(mA)，即輸入(輸出)上、下限之差，mA；
回程誤差計算
安全柵的回程誤差應符合允許誤差的要求。回程誤差用絕對誤差方式表示時，可按公式(2)計算。
Δ回＝|A上-A下| (2)
式中：
Δ回——用絕對誤差方式表示的允許誤差，％；
A上——輸入信號由小到大即上行程所測出的誤差，％；
A下——輸入信號由大到小即下行程所測出的誤差，％；
較準完畢後檢查校準數據是否正確無誤，且有無超差，確認無誤後上位機證書列印系統會生成檢測記錄及檢測結果。
整個系統可通過區域網連接至中心信息系統，接受過程完全按照按中心的儀表接收程序接收儀表，讀取待檢儀表信息，因該系統只能校準安全柵，因此防雷柵信息不能讀取，避免誤檢，根據樣品編號將待檢樣品安裝在該裝置上，校準過程實現自動化，一鍵完成，如需要中途亦可終止，校準完畢後的原始記錄將以日期為文件名保存到工控機硬碟中、同時亦可通過印表機列印，校準完畢後該系統將校準數據一鍵批量上傳到中心信息系統的伺服器，完成校準證書的列印。
直流穩壓電源直接給被檢表供電，由信號發生器定點定時發送直流電流信號，被檢儀表輸出信號由PLC中AI模塊接收，工控機進行信號誤差的處理，處理後的結果匹配到電子記錄當中，通過預留接口與證書系統相連接，實現證書的自動列印。