全自动便携式压力校验仪的研究

摘要

压力测量仪表是工业生产过程中不可缺少的测量设备，大量应用于各种生产中。为了保证压力测量仪表的准确、可靠，必须对压力测量仪表进行定期检定。压力仪表的检定分送检和现场校验两种，其中现场检验的需求非常大。传统的现场检定方法检定效率低、劳动强度大、且其检定精度易受人为因素影响。本文针对油田压力仪表现场校验的特殊需要，根据开发一种一体化、全自动压力校验仪的构想，对该压力校验仪需要解决的几个主要技术关键问题进行了研究： （1）针对目前指针式和带电输出的压力仪表都有大量应用的现状，研究了压力仪表示值的自动判读系统，采用图象处理的方法实现了对指针式压力仪表示值的自动判读。 （2）对标准压力的产生及控制方法进行了研究，提出了定步长式压力控制方法，实现了标准压力的精确、快速、稳定无超调地产生及控制。 （3）对标准压力传感器性能补偿进行了深入研究，采用分段线性补偿方法对标准传感器进行了温度及非线性补偿，从而提高标准压力传感器的指示精度。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1课题研究的意义

1.2国内外研究概况及发展趋势

1.3本论文的主要工作

2压力表自动判读系统研究

2.1压力表自动判读系统的总体设计

2.1.1带电信号输出压力表的自动判读过程

2.1.2指针式压力表自动判读过程

2.2指针式压力表示值判读的总思想

2.3指针式压力表盘的预处理

2.3.1数字图像处理的基本概念

2.3.2数字图像处理的应用开发系统的选择

2.3.3指针式压力表盘的二值化处理

2.3.4指针式压力表盘的平滑处理

2.3.5指针式压力表盘大刻度的提取

2.3.6指针式压力表盘的膨胀处理

2.4指针式压力表盘的圆心定位

2.4.1指针式压力表盘的图像分割

2.4.2指针式压力表盘的边缘检测

2.4.3指针式压力表盘圆心坐标的精确定位

2.5指针式压力表盘的指针识别

2.5.1指针式压力表盘的指针提取

2.5.2指针式压力表盘指针中线的提取

2.6指针式压力表盘的初始刻度线和终止刻度线的识别

2.7压力表指示值的判读

2.8压力表指示值判读的误差分析

2.8.1压力表指示值判读的误差来源

2.8.2压力表指示值判读的误差计算

2.9压力表指示值判读结果的验证

3标准压力的自动发生及控制系统研究

3.1标准压力发生装置的工作原理

3.2传压介质的选择

3.3电机的选择

3.4标准压力控制方法的研究

3.4.1 PID控制方法

3.4.2模糊控制方法

3.4.3定步长式标准压力控制方法

4标准压力传感器的温度及非线性补偿

4.1补偿的必要性

4.2标准压力指示系统

4.3标准压力传感器补偿方法

4.4标准压力传感器的性能测试及补偿

4.4.1压力传感器的重复性及迟滞

4.4.2压力传感器的分段线性补偿

4.4.3压力传感器的正、反行程输出电压差值补偿

4.4.4压力传感器的温度补偿

4.4.5标准压力传感器的校正

5 结论

致 谢

参考文献

附录