内嵌压力源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。传统的手动检定方法检定效率低，劳动强度大，检定精度易受人为因素影响。本文系统的综述了国内外压力表检定的发展历史及现状，针对油田压力仪表现场校验的特殊需要，提出开发一种内嵌压力源、能全自动完成校验过程的一体化便携式压力校验仪的构想，并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，主要工作和成果体现在以下几个方面： 首先，对标准压力自动发生装置及控制方法进行了研究，提出了定步长式压力控制方法，能够精确、快速、稳定无超调的产生压力校验所需的标准压力；其次针对目前指针式和带变送器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；三是对标准传感器的温度漂移特性进行了研究，采用二元线性插值法进行补偿，以提高标准传感器的测量精度。

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标准压力的自动发生及控制系统的研究

2.1压力自动发生装置的结构设计

2.1.1压力校验仪的传压介质的选择

2.1.2压力发生装置的结构设计

2.2电机的选择及控制

2.2.1伺服电机

2.2.2步进电机

2.2.3步进电机的控制

2.3标准压力控制方法的研究

2.3.1压力发生过程控制的特点

2.3.2基于PID控制的标准压力控制方法

2.3.3逐次逼近式的标准压力控制法

2.3.3定步长式标准压力控制法

3压力表的自动判读系统的研究

3.1压力表自动判读系统的总体设计

3.1.1带电信号输出的判读系统的总体设计

3.1.2压力表自动判读的工作过程

3.1.3扫描仪的总体设计

3.2压力表盘图像的预处理

3.2.1图像类型的转换

3.2.2图像的分割

3.2.3图像的腐蚀与膨胀

3.3刻度线和指针的判读

3.3.1 Hough变换原理

3.3.2指针的识别

3.3.3压力表指示值的判读

4标准压力传感器的温度补偿

4.1传感器进行校正的必要性

4.2压力传感器的基本特性

4.2.1硅压阻式压力传感器的基本工作原理

4.2.2压力传感器的特性

4.3压力传感器的补偿方案设计

4.3.1压力传感器补偿方法的选择

4.3.2压力传感器的补偿方法设计

4.4压力测量系统的总体设计

4.4.1压力测量系统的硬件设计

4.4.2压力测量系统的软件设计

5总结

致谢

参考文献

附录