系统工作压力（精选7篇）
系统工作压力 篇1
1三道压力气动调节系统在纺丝中的缺陷
(1) 控制精度低。气动调节器控制精度为1.0级, P.I.D给定值为机械式, 设定误差大。
(2) 控制系统反应慢。气动调节器的传送时间不大于5 s。由于现场原因气动压力变送器;气动调节器;气动调节阀之间的距离大于70 m, 增加气动继动器, 控制环节多, 系统误差会增大, 控制精度会降低, 且故障率会增加, 调节速度慢。
(3) 由于气动仪表的检测;反馈元件为铜质材料, 现场环境恶劣易腐蚀, 造成故障增多;而气动调节阀经常出现卡阻, 膜皮老化等故障。图1为气动调节系统原理框图。
综上所述, 决定用电动仪表替代气动仪表。在选用电动调节仪表时: (1) 采用线性大规模集成电路和智能化设计, 具有强大的逻辑计算功能; (2) 采用国际标准信号制, 现场传送输出为4~20MADC, 控制联络信号为1~5V, 电流与电压转换电阻250Ω; (3) 可构成安全火花型防爆系统, 决定选用电动Ⅲ型 (智能) 仪表, 构成调节方案。
2电动压力调节系统改进实施方案
用电动调节器控制变频器来改变电动机转速, 而控制纺丝泵供胶量的方式。图2为电动控制原理框图。
显示控制精度:数字调节器显示精度为0.1级, 控制输出精度0.3级。特点, PV错误时输出;控制输出变化率设定;控制输出上下限设定;2-PID+模糊控制;故障提示功能。数字调节器二级设定表见表1。
电动调节系统原理:压力实测值与设定值产生的偏差为调节器的输出值4~20MADC, 变频器接受4~20MADC信号后, 输出频率也随之相应变化, 变化的频率 (HZ) 控制电动机的转速, 调节纺丝泵供胶量, 该系统采用双回路供电方式, 其中任一回路掉电, 该系统仍正常工作。保证生产稳定运行。
3改造压力系统后取得的成效
2004年方案实施后, 经过多年的运行实践, 这套系统控制精度高, 压力调节稳定可靠, 未出现故障达到了预期效果。通过计算当年收回成本, 以后每年节约4万元, 为公司取得好的经济效益和生产稳定奠定了基础。
摘要：化纤行业黏胶三道压力调节系统是黏胶纺丝生产中的重要环节。黏胶压力的波动会影响丝饼的内在质量, 压力过低, 容易造成落锭停产, 影响产品产量和质量, 恢复生产需要大量的工艺处理, 增加额外劳动强度;压力过高, 容易造成喷丝头滤机设备的损坏, 直接造成重大经济损失。
关键词：压力调节,化纤行业,黏胶,系统改造
系统工作压力 篇2
一、内容及目的
1、将压力表组正确安装并连接到制冷系统，正确检测制冷系统高、低压力。
2、能根据检测的压力确定系统工作状况，分析系统可能存在的故障。
二、技术标准及要求
1、当发动机预热后，在下列条件达到稳定时，可从压力表组读取压力值。1)将开关设定在内循环状态下，空气进口处温度为30—35℃； 2)发动机在1250r／min下运转：
3)鼓风机速度控制开关位于高速(Ⅲ)位置； 4)温度控制开关位于最冷(COOL)位置。
2、R134a制冷系统功能正常时的表读数为：低压侧0.15—0.25MPa；高压侧l.37—1.57MPa。
三、器材和用具
空调系统性能良好的实车若干辆、压力表组若干套。
四、注意事项
1、R12与R134a不可使用同一个压力表组。
2、检查过程中应注意旋转件，以免受伤。
3、压力表组的高、低压管位置不能接反。
五、操作步骤
1、卸掉系统高、低压管路上的检修阀护帽。
2、压力表组高、低压侧手动阀都关闭，蓝色的低压侧软管接低压检修阀，红色的高压侧软管接高压检修阀。
3、起动发动机，调整发动机转速至1250r／min，启动空调器，将有关控制器调至最凉位置(风机亦应在最高速)，按需要使发动机温度正常(约运行5—l0min)后，进行检测。
4、压力表的读数，高、低压侧压力均很低，说明制冷剂不足。如空调系统工作一段时间出现此现象，可能是系统内某处出现泄漏，必须找出漏点并加以排除。
5、压力表的读数，高、低压侧压力均过高，很可能是制冷剂过多引起，应从低压侧放出一部分制冷剂，直到压力表显示规定压力为止。如开始时正常，后来出现上述现象，这是由于冷凝器散热差造成的。可检查冷凝器散热片是否堵塞、风扇传动带是否过松，风扇转速是否正常，如是应于排除。
6、经上述方法排除后，高、低压侧压力还是高，可能是加注制冷剂过程中没有将空气抽尽，系统内有空气，可更换干燥剂，清洁冷冻润滑液，重新加注制冷剂。
7)压力表读数其低压侧偏高，高压侧偏低，如增加发动机转速，高低压变化都不大，这种情况一般是压缩机工作不良造成。应检查压缩机内阀片是否损坏，活塞及环是否磨损，并予以排除。
8)压力表读数其低压侧出现真空，高压侧压力过低，这种情况多出现在膨胀阀感温包内的制冷剂完全泄漏，使膨胀阀打不开，制冷剂不流动，系统不能制冷。排除的办法是更换或拆修膨胀阀。
9)检测完毕后，将发动机熄火，卸掉压力表组，把检修阀的护帽旋回。
氮氢检漏
一、氢气检漏法的基本原理
1、氢气检漏法的基本原理
氢气检漏法是一种用5%的氢气和95%的氮气的混合气作为示踪气体进行检漏，称作氢氮混合气检漏法，或氢气检漏法。5%氢气与95%氮气的混合气体是不可燃的（ISO10156国际标准），无毒性和腐蚀性，也不会对设备和环境产生不利影响。氢气作为检漏使用的示踪元素，有着很多独一无二的优点。
氢的分子量与氦气相近,是所有化学元素中,分子量最小、最轻的元素，有很好的扩散性，逃逸性很强，吸附及粘滞性很低。由于氢分子移动速度要高于其他分子，因此使用安全的低浓度氢气作为示踪气体，可以有着更快的响应速度和更好的检漏精度。基本工作原理是使用专门开发的氢气传感器，它只对氢气有响应信号，而对其他气体没有响应，属于唯一性检漏性检漏方法。一旦出现信号响应，说明有氢气通过漏孔进入被检件中，从而指示漏孔的位置与大小。同时由于氢气在一般环境中的含量浓度都非常低，所以不会因本底污染而导致误报警。
2、氢气检漏法主要设备
（1）、检漏仪: 采用上述工作原理制造的专用氢气检漏仪，由于氢气的上述性质，其灵敏度可以达到与氦检相同水平。德国VULKAN LOKRING公司最新款台式氮氢检漏仪MGLD3000（2）、示踪气体充注控制器：对于批量生产的用户，最好采用示踪气体充注控制器进行抽真空/充气/排气操作，可以完成对检测管道的充气和排气过程自动化控制。
3、氢气检漏法工艺和方法
批量生产的用户采用上述控制器进行示踪气体的充注，达到收到压力后控制器会给出提示，这时操作人员即可进行检漏操作，然后通过控制器把气体排出。注意不可以直接将气体排在检漏位置，因为这样会造成本底污染，使得后面的检漏无法进行。
工程安装维护商可以采用手持式氮氢检漏仪（有带气瓶/表组的套装产品供选择），在现场需要查找系统漏点时，先排空制冷剂，然后逐段充注5%氢+95%氮的示踪气体，用手持式氮氢检漏仪进行巡检式查漏。由于氢气比空气轻，所以泄漏出来的氢气都会沿着管道等部件往上跑，并且可以穿透保温材料，使用者可以在部件最高位置进行检漏，比采用其他方式查找漏点要容易的多，成功率也高很多。
真空检漏
真空检漏法主要有静态升压法、真空计法、质谱计法等等方法，本文就这些检漏方法的条件、现象、所用设备及其灵敏度进行相关介绍。检漏方法 工作压力[Pa] 现 象 设 备 最小可检漏率[Pam3／s]
静态升压法
抽真空后封闭，压力上升 真空计 10-5～10-6 放电管法
放电颜色改变 放电管 10-3～10-4
高频火花检漏器法 103～10-1 亮点，放电颜色改变 高频火花检漏器 10-3～10-4 真空计法
热传导真空计法 103～10-1 施用示漏物质真空 计读数变化 热偶或电阻真空计 10-6
电离真空计法 10-2～10-6 电离真空计 10-9
差动热传导真空计法 103～10-1 热传导真空计差动组合 10-7 差动电离真空计法 10-2～10-6 电离真空计差动组合 10-10 有吸附阱的热传导真空计法 103～10-3 液氮冷却活性炭阱，热传导计 10-7
有吸附阱的电离真空计法 10-2～10-6 液氮冷却硅胶阱，冷阴极电离计 10-11～10-13
氢钯法 7×101～10-5 氢气通过钯管进入
真空规，读数变化 钯管，电离计 10-7～10-11
离子泵检漏法 10-5～10-7 示漏物质使离子流变化
离子泵 10-9～10-12
卤素检漏仪内探头法 10～10-1 输出仪表读数变化
卤素检漏仪
10-7～10-9 氯质谱检漏仪法 10-2 输出仪表读数及
声响频率变化 氦质谱检漏仪 10-12～10-14 质谱计法
射频质谱计法 10-2～10-4 施用示漏物质输出 仪表读数变化 射频质谱计 10-6～10-11
回旋质谱计法 10-3～10-7 回旋质谱计 10-7～10-12 四极滤质器 10-1～10-4 四极滤质器 10-10～10-11
卤素检漏仪
英文名称：
halide leak detector 定义：
利用卤族元素探索气体存在时，使赤热铂电极发射正离子量增加的原理来制作的检漏仪。应用学科：
机械工程（一级学科）；实验室仪器和装置（二级学科）；真空获得仪器与装置-真空仪器与装置（三级学科）卤族元素简介
卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），简称卤素。它们在自然界都以典型的盐类存在，是成盐元素。卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大，卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。卤素检漏仪简介
卤素检漏仪独特的灵敏度调节，独创跟踪泄漏点，电量显示，操作简单、携带方便，全智能化，抗污染、抗干扰，重复性好，响应速度快，灵敏度高、稳定性高，微处理器控制，具有先进的数字信号处理，三色目视显示，含噪声抑制特点，灵敏度的七种级别，提供多到64倍的数量级，无绳及便携式，用两节C号电池操作，触摸式键盘控制，包含携带盒，实时灵敏度调整。
卤素检漏仪的核心是一台先进的微处理机。它采用的数字信号处理技术使得它比采用的操纵电路及传感头信号更好成为可能。此外，电路中使用的元件数量约减少40%，从而提高了可靠性及性能。微处理机实时监视传感头和电池电压值，每秒钟可达4000次，能及时补偿即使是最微小变动的信号脉动。这使得该仪表在几乎一切环境的应用中，成为一种稳定而可靠的检测工具。
卤素检漏仪在设计上增加了许多方便使用的性能。灵敏度的七级自由设置，使仪表从一级到七级增加64倍的灵敏度；独特的三色发光二极管把渐进的及广范围的泄漏大小的指示出来；指示灵敏度的等级；并提供有关电池电量的实际电压指示。触摸式键盘控制所有使用功能；新颖的外壳设计供使用者紧握，方便操作；安装使用时目视的直观指示器。卤素检漏仪特点
◇全部采用具有高级数字信号处理能力的微处理器控制
◇三色视频显示
◇七档灵敏度设置﹑最大增强64倍
◇轻触式键盘
◇灵敏度随时可调
◇自动电池测试功能
◇电池电压指示
◇通过SAEJ1627认证，可检测R134a,R12,R22.◇能检测所有卤素制冷剂
◇真机械泵采样,为探头提供正向气流
◇具有渐变功能
◇35厘米柔性不锈钢探杆 卤素检漏仪注意事项
1.当泄漏不能被测出时，才调高灵敏度。当复位不能使仪器“复位”时，才调低灵敏度。2.在被严重污染的区域，应及时复位仪器以消除环境对仪器的影响。复位时不要移动探头。仪器可根据需要任意次复位。
3.有风的区域，即使大的泄漏也难发现。在这种情况下，最好遮挡住潜在泄漏区域。4.若探头接触到湿气或溶剂时可能报警，因此，检查泄漏时避免接触到它们。卤素检漏仪维护保养
适当的维护检漏仪是非常必要的。仔细地遵循下述指导，将减少故障并增加本仪器的寿命。更换探头前务必关闭电源，否则可能导致轻微地电击！
◇探头清洁：利用附送的防护罩防止灰尘、水汽、油脂阻塞探头。未加防护罩时禁用仪器。使用仪器前，均要检查探头和防护罩确无灰尘或油脂。
1.拉下防护罩.2.用工业毛巾或压缩空气清洁防护罩.3.如果探头本身也脏，可浸入像酒精等温和清洗剂几秒钟，然后用压缩空气或工业毛巾清洁。绝不要用像汽油、松节油、矿物油等溶剂，因为它们会残留在探头上并降低仪器灵敏度。
◇探头更换：探头最终总要失效，需更换。由于探头寿命直接和使用条件和频次相关，因此较难预计准确的更换时间。当在清洁、纯净空气中报警或不稳定时，应更换探头。
更换探头步骤是
1．确认仪器处于关闭状态
2．逆时针旋下旧探头
3．顺时针旋上包装箱中提供的备用探头。卤素检漏仪操作方法
注意：对空调系统进行检漏时应开闭空调系统和发动机。
1、调系统应加入足够的制冷剂，使其在不工作的情况下保持至少340Kpa(50PSI)的压力。温度低于15℃时，泄漏可能不能测出，因为这时可能压力不足。
2、被测出部件有污染时，注意不要污染探头。如果部件非常脏。或存有凝固物，应用干的工业手巾擦掉或用压缩空气吹掉。不能使用清洁剂或溶剂，因为它们会对探险头产生影响。
3、目测整个制冷系统，检查所有管道，软管，构件有无润滑油泄漏、损坏、腐蚀等痕迹的地方，每个有问题的区域都应用探头仔细检测。
4、在冷剂系统中应顺着连贯的路径检测，不要有遗漏，如果找到一漏孔，一定要继续检测所剩的部分。检漏时，探头要围绕被检部件移动，速率要求不大于25～50毫米/秒，并且离表面距离不大于5毫米，要完整地围绕部件移动，这样才能达到最佳期检测效果，有啸叫声表示找到了漏孔。
5、此时应将仪器拿开，重新调节灵敏度到合适位置，对刚刚检测过的部件再仔细检查一遍，确定漏孔的确切位置。
6、核实一个明确地泄漏源至少要按如下步骤再操作一次：
A、如果需要，向怀疑泄漏的区域吹入工业空气，再重复检查该区域。在非常大泄露漏情况下，用工业空气吹散该区域有助于准确定位泄漏点。
B、先移动到清新空气中并复位，然后握住探头尽可能靠近已警示的泄漏源处，并围绕它移动直到泄漏点被确定。
仅供汽车空调系统
7、在对位于空调模组中的蒸发器内核进行检漏时，应先将空调风机调到最高档最少工作15秒，关掉它，然后等10分钟，让制冷剂在容器内积累。之后，将探头放入风机电阻块或冷凝出水口（如果无水），或放入最近的蒸发器的加热/通风/空调的容器开口处，例如热管或通风管。如果报警，则泄漏显然被找到。所有系统
8、对制冷系统维护后或任何其它影响制冷系统的服务之后，维护和服务的部分都应做泄漏检查站。
卤素检漏仪工作原理
卤素检漏仪是指用含有卤素(氟、氯、溴、碘)气体作为示漏气体的检漏仪器。该类仪器分两类：其一为传感器(即探头)与被检件相连接的称为固定式(也称内探头式)检漏仪；其二为传感器(即吸枪)在被检件外部搜索的称为便携式(也称外探头式)检漏仪。示漏气体有氟里昂、氯仿、碘仿、四氯化碳等，其中氯里昂属最好。灵敏度可达3.2×lO-9Pam3／s。
金属铂在800～900oC温度下会发生正离子发射，当遇到卤素气体时，这种发射会急剧增加。这就是所谓的“卤素效应”，利用此效应制成了卤素检漏仪。
传感器是个二极管，加热丝、阴极(外筒)、阳极(内筒)均用铂材制成。阳极被加热丝加热后发射正离子，被阴极接收的离子流由检流计(或放大器)指示出来，且有音响指示。电气部分由加热电源、直流电源、离子流放大器、输出显示及便携式的吸气装置电源等组成。
空调压缩机
空调压缩机[1]是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。
空调压缩机的工作回路中分蒸发区(低压区)和冷凝区(高压区)。空调的室内机和室外机分别属于高压或低压区(要看工作状态而定)。空调压缩机一般装在室外机中。空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。制冷剂再从高压区流向低压区，通过毛细管喷射到蒸发器中，压力骤降，液态制冷剂立即变成气态，通过散热片吸收空气中大量的热量。这样，空调压缩机不断工作，就不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中，起到调节气温的作用。
压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等工况都要有压缩机这个重要的环节来做保障！
种类
制冷压缩机
制冷压缩机种类和形式很多，根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。
压缩机是如何压缩气体的呢？
简单而说就是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程！任何动力设备都需要有个原动力来作功完成，压缩机也是一样，它需要一个电动机（马达）来带动。
容积型压缩机
容积型压缩机又分为往复式活塞式和回转式两种。
1、往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积；活塞式压缩机历史悠久，生产技术成熟。
2、回转式压缩机包括刮片（滑片）旋转式压缩机、螺杆式压缩机，目前国内生产的空调器多数采用旋转式压缩机；螺杆式压缩机主要用于大型制冷设备,现在一些大型商场办公楼内也有很多采用螺杆式压缩机。
制冷系统主要设备
压缩机-冷凝器-节流装置-蒸发器
它的基本原理是这样的，压缩机将冷冻剂压缩成高压饱和气体（氨或氟里昂），这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。
通过节流装置节流之后，通入到蒸发器中，将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间，蒸发器内的蛇行管将同空气进行换热，再通过鼓风将冷气吹向房间的空气当中。
而蒸发器蛇行管内的冷冻剂换热后变成低压蒸气回到压缩机，再被压缩机压缩，这样循环利用就完成了制冷系统。
制热系统也大致是这个原理，只是方式相反。
空调压缩机原理
压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等工况都要有压缩机这个重要的环节来做保障！
制冷压缩机种类和形式很多，根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。
压缩机是如何压缩气体的呢？
简单而说就是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程！任何动力设备都需要有个原动力来作功完成，压缩机也是一样，它需要一个电动机（马达）来带动。
容积型压缩机又分为往复式活塞式和回转式两种。
1、往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积；活塞式压缩机历史悠久，生产技术成熟。
2、回转式压缩机包括刮片（滑片）旋转式压缩机、螺杆式压缩机，目前国内生产的空调器多数采用旋转式压缩机；螺杆式压缩机主要用于大型制冷设备,现在一些大型商场办公楼内也有很多采用螺杆式压缩机。
制冷系统主要分几个设备：
压缩机-冷凝器-节流装置-蒸发器
它的基本原理是这样的，压缩机将冷冻剂压缩成高压饱和气体（氨或氟里昂），这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。
通过节流装置节流之后，通入到蒸发器中，将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间，蒸发器内的蛇行管将同空气进行换热，再通过鼓风将冷气吹向房间的空气当中。
而蒸发器蛇行管内的冷冻剂换热后变成低压蒸气回到压缩机，再被压缩机压缩，这样循环利用就完成了制冷系统。
系统工作压力 篇3
摘要：针对固冲发动机多路压力测量试验需求，利用美国PSI公司产品PSI 9116智能压力扫描阀为测试核心，设计了一套多路压力测量系统。本文对该系统的硬件组成、工作原理和测压系统的软件设计等内容作了详细描述。系统应用软件设计采用NI公司的LabVIEW图形化编程，用户界面简洁直观、操作简单，可扩展性强，具备128路的压力分布测量能力，较好地满足了固冲发动机点火试验参数测量需求。
关键词：固冲发动机：压力测量：智能压力扫描阀
中图分类号：V435 文献标识码：A 文章编号：1673-5048（2014）02-0044-05
0、引言
固体火箭冲压发动机具有比冲高、体积小、结构紧凑、工作可靠、使用方便等优点，是新一代导弹的优选动力装置。固冲发动机主要由燃气发生器、补燃室和进气道等部件组成。在产品研制期间，会对发动机进行一系列的结构特性、燃烧特性试验研究，为获取准确的特性参数，需对发动机进气道、补燃室多个截面、不同方位的压力参数进行测量。传统的固体火箭发动机测量系统有测量通道少、校准过程繁琐、准备时间长等缺点，已不能满足目前通道多、测试条件复杂的试验需求，研究简单、高效的多路压力测试手段成为新课题。
如今应用于试验中的各种传感器不断朝着小型化、集成化、智能化、标准化的趋势发展，加之计算机技术和日益精进的编程语言在软、硬件上的支持，使得压力测量系统的性能不断改进和提升。在风洞试验中，面对多通道压力测试需求，从20世纪90年代起，已开始引进电子扫描压力测量系统用于流场及试验件的压力测量。近年来，随着技术的进步，压力扫描阀的扫描速率不断提高，且通过植入芯片实现了传感器的智能化，使该系统的技术日趋成熟、应用更加广泛。
1、系统组成及工作原理
本系统选用PSI 9116智能压力扫描阀为测试核心，图形化语言LabVIEW编程，模块化设计，搭建了测量能力达到128路的多路压力测量系统。
1.1 系统组成
多路压力测量系统主要由扫描阀单元、气源操纵台、主控计算机及网络等组成，如图1所示。
扫描阀单元由PSI 9116（智能压力扫描阀）、PSI 90DB（扫描阀数据接口）、PSI 9032（大气压力计）、PSI 9034（标准压力源）等部件组成。其中PSI9116智能压力扫描阀为测试核心，共8个模块，每个模块集成16个传感器，具有温度补偿功能；PSI90DB为PSI 9116提供24 VDC电源、同步触发信号和网络接口；PSI 9032是精密大气压力计，用来测量大气压力，对测量参数进行绝压修正；PSI9034是标准压力源，为绝对压力输出，精度0.01%，用于压力扫描器PSI 9116的检定和校准。
气源操纵台配备高压氮气瓶、减压阀、安全阀及操纵气路，为系统提供操纵、校准、检漏和吹除用气，操纵气动作由主控计算机控制。气源操纵台通过减压器实现对高压氮气瓶减压，经气路输送到PSI 9116使用，气源操纵台组成如图2所示。
主控计算机为一台标准工业控制计算机，配备IO板卡，完成数据记录、PSI 9116模块触发及操纵气控制等功能，主控计算机与PSI 9116模块通过以太网交换机连接。
1.2 工作原理
1.2.1 PSI 9116简介
PSI 9116智能压力扫描阀是一种高性能一体式气体压力测量装置，用于多通道干燥无腐蚀性气体的压力测量，其内部集成了压力传感器和气路校准阀。它采集的数据是保证系统精度的EU（工程单位）数据，这些数据是通过上电时读取传感器内部预置的EU转换和温度补偿系数经过内部计算得到，系统还允许用户使用计算机执行多点校准辅助微调内部系数。
PSI 9116是网络式智能压力扫描阀NetScan，nerTM系列中的一员，采用自适应10/100 M以太网接口，使用TCP/UDP/IP协议，支持全双工/半双工操作，多个扫描器可联网组成一个多种参数分布式智能数据采集系统。
PSI 9116具有16个测量通道，每个通道使用单独的气体压力传感器，每个传感器内部都具有记忆全部校准数据的嵌入式记忆电路芯片，精度高达±0.05%，通过内部调零校准、量程校准或多点校准功能来维持高精度；每个传感器都包含一个单独的温度传感器和内部温度补偿系数供补偿算法软件使用，在校准温度范围内，温度漂移误差低至±0.001%FS/℃：PSI 9116具有驱动校准阀，通过软件命令可实现自动调零校准、满量程校准和多点校准，新的零位和增益系数在校准后生效，并可写入传感器内部永久记忆电路。
PSI 9116还具有一个专用的吹除/检漏校准气动阀组，如图3所示。通过软件命令和操纵气源，可以将阀组推到以下4个位置：测量、校准、吹除、检漏充气。图3中示意了系统执行测量功能时的阀位状态，执行推阀命令时须在PSI 9116的推阀控制压力输入端口上加560～860 kPa的压力。
1.2.2 系统布局
系统采用上下位机形式，根据现场布局情况分为现场测量端和远程控制端两部分，上位机与下位机采用以太网连接，实现数据交互与控制，如图4所示。现场测量端位于试车台，放置PSI 9116智能压力扫描阀（下位机）及一些辅助测量设备，负责试验参数的测量：远程控制端为一台工业控制机，即上位机，上位机程序基于LabVIEW编程，负责下位机和气源操纵台控制、试验数据监视、记录及分析等功能：为便于操作，气源操纵台亦放置在远程控制端。
本系统应用于自由射流工况下的固冲发动机数据测量，发动机安装在高空舱内，试验中，舱内气流高速流动，振动剧烈。PSI 9116为差压式测量仪器，系统将扫描阀单元安装于高空舱外，测试管路经预设通道进入高空舱与发动机相连，同时保证了设备运行的安全和稳定，避免了恶劣环境对设备的破坏。为便于测压管路连接安装操作，系统设计专门的转接板，转接板接口按扫描阀模块呈矩阵式分布，便于测压通道查找及插接。转接板与发动机之间预置转接管路，试验前，根据测试需求可快速连接。
1.2.3 系统工作
系统工作主要有试验前准备、试验参数测量及试验后处理三阶段工作。试验前准备主要完成测量通道配置、管路检漏、通道校准和管路连接等工作；试验阶段完成数据测量、文件保存及数据处理分析等内容；试验后期需对测量管路进行吹除、关闭操纵气等操作，以下详细介绍主要操作。
（1）管路检漏
试验前，为确保测试准确，需进行气路泄漏检查。执行检漏功能时，测量输入管路的外端用堵头堵死，在校准端口加上合适的检漏压力，将阀组推到检漏位置，使压力充满到各测量管路内，充气完毕，再将阀组推回到测量位置，然后周期性地采集压力数据，分析每个输入通道的压力降低过程，以判断其泄漏程度。
（2）通道校准
为使仪器测试准确，达到高精度测量，不仅要求所用压力传感器的重复性、线性度好，温漂滞后小，更重要的是在试验前对其进行零点校准。
用户可以通过校准软件控制PSI 9116模块内部固件，对模块传感器进行调零和满量程校准操作，获得最佳的测量精度。在执行调零和量程校准功能时，先将阀组推到校准位置，然后才执行校准操作，校准完毕通过软件控制回到测量位置。
其中调零校准不需要校准器（源），PSI 9116为智能式电子压力扫描器，自动进行数字温度补偿、非线性补偿功能，传感器补偿参数出厂时已经校准并记忆到内部FLASH存储器。使用时，量程校准是指对PSI 9116进行满量程校准，执行量程校准需要连接标准压力源PSI 9034，输出满量程压力到校准端口。
（3）数据测量
主控计算机可控制PSI 9116采样速率，同时按预设时间间隔读取缓冲区数据，记录并显示实时压强曲线，数据记录可根据需求选择手动或自动两种不同的启动方式。
现场测量端触发后，PSI 9116按照通道顺序自动扫描（采集）所有传感器输出，扫描器以设定扫描速率执行，数据保存到内部缓冲区，供主机存取，同时模块将根据现场实测温度，调取内部保存的温度补偿系数，自动进行数字温度补偿和数据转换。
（4）管路吹除
试验过程中，灰尘、水汽等不可避免地进入测试管路，可能带来管路堵塞、传感器腐蚀等危害，因此，试验完毕需对管路进行吹除清理。在执行吹除功能时，PSI 9116阀组推到吹除位置，在输入端口加上适当吹除压力，吹除气流将通过各测量通道的输入管路排出，将异物吹出输入管路。
2、软件设计
2.1 软件设计平台
发动机参数测量软件设计采用美国NI公司图形化语言LabVIEW编程，LabVIEW是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，是第一个借助虚拟面板用户界面和方框图建立虚拟仪器的图形程序设计系统，该语言面向测试工程师，编程方便，人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力，并提供了许多子VI供编程者直接调用。利用IabVIEW模块化和图形化的编程方法，可以在很短时间里设计、构建和修改自己的虚拟仪器系统，无需进行任何繁琐的计算机代码编写。
2.2 软件流程
软件运行时首先建立网络连接，主控计算机与PSI 9116模块实现通讯，如果网络连接错误，用户进行故障检查，重新运行软件；连接成功后，软件自动读取配置文件，配置文件自动默认最近一次试验信息设置，如果本次试验信息需要更改，进人参数设置界面进行参数设置：参数设置完毕可以进行检漏、校准、调零等操作；完成以上操作后，试验准备完毕，方可进行参数测量，参数测量结束可以进行数据分析；试验完毕，最后完成管路吹除，软件流程如图5所示。
2.3 软件设计
软件设计基于事件，模块化设计。程序根据使用需求，设计了参数设置模块、主界面和数据分析模块等三大模块。
（1）参数设置模块
参数设置模块主要完成测点位置信息配置、通道显示状态设置、PSI 9116采样频率等信息，并生成配置表，供本次试验应用。试验件差异以及同一试验件不同的试验目的，测量参数会随之产生变化，因此，试验参数设置模块是相当重要的模块，对后续参数对照、数据分析至关重要。在软件设计时，通道信息没有固化，可根据实测需求随时改动；在实际试验中，测量通道最多可达128路，不可能对所有通道都进行实时监测，通道显示状态设置实现对重要参数的显示勾选，达到重要通道参数清晰直观显示的目的。
试验参数默认读取前一次配置文件，沿用上次试验配置信息，如果本次试验测试通道、显示曲线需更改，可按实际情况重新进行参数设置。
（2）主界面
软件的各项主要功能都集中在主界面，不仅实现数据波形实时显示和记录，同时下位机检漏、校准和吹除等功能都在此界面完成。软件主界面分三大区块：图形显示区、功能区和参数显示区，如图6所示。
图形显示区用于显示测量通道实时波形曲线，由于通道较多，采用按模块分页显示的方式，现场测量端的8个PSI 9116模块采集的参数分别在对应的分页内显示，每个图形显示框最多可选8路曲线，显示曲线由参数设置模块设定；参数显示区主要显示校准信息，在通道校准时，显示各通道校准的标准压力、实测压力参数及校准精度，大气压力值由大气压力计测得，用于压力测量的绝压校正，该显示区也采用分页设计，由一个下拉勾选框实现模块切换；功能区用于执行检漏、校准、吹除、数据采集和存储等功能，由图6可以看出，模块状态栏有连接、测量、校准、吹除和检漏等呈矩阵分布的状态灯，每一行表示一个模块，每一列表示执行的功能，在执行该功能时可以单选或全选，全选时可通过全选框勾选实现。
（3）数据分析模块
数据分析模块是对试验后期数据的再现和分析，数据分析模块实现了以下功能：数据回放，各通道压力曲线显示；为便于数据分析，用户可以对曲线进行一系列操作：曲线选择、移动、局部放大、缩小，单、双光标读数功能；对波形数据实现滤波处理；数据积分及FFT功能，实现总冲计算及频谱分析功能；完成数据剪辑、数据格式转换等功能。
3、系统应用
多路压力测量系统已成功应用于弹发匹配试验系统流场测量和某型固冲发动机地面转级吹试试验。弹发匹配试验系统流场压力分布测试试验在限流喷管出口处特定位置安装特制的总压耙，总压耙布置的测点能反映试验系统来流的压力分布情况，装置感受到的压力由多路压力测量系统测量并记录，弹发匹配试验系统流场压力分布测试曲线如图7所示，图中压力曲线为来流流场在该测点的压力测量值，表征了试验系统来流流场压力分布的一致性。在流场测试中，实测结果与理论计算相符，为弹发匹配试验系统一来流分系统调试提供了有效参数，验证了系统设计的准确性，为系统验收提供了帮助：在某型固冲发动机产品进行的多次考核试验中，利用多路压力测量系统取得了发动机的许多重要参数，为该型发动机改进设计提供依据，促进型号研制的进展。
4、结论
气体流量压力测试系统 篇4
关键词：气流,数据采集,LabVIEW,测试
近年来,随着我国国民经济的快速发展,气体产品应用范围不断扩大。气体工业对近年来飞速发展的微电子、新型材料、环境科学等高新技术部门有重要影响,在这些部门中发挥着不可缺少的作用。本系统对于气体流量与压力的测量,主要以喷气织机作为载体,对其喷嘴喷出的气体做测量与分析,指导实践并产生积极意义。同时,系统的建立也有助于在完成引纬条件下,尽量选择较低的喷射张力,进行柔和的引纬以减少纬纱断头及压缩空气的消耗。
从硬件到软件,全面体现了一个系统的完整性。从参数在线测量到控制系统,解决了喷气引纬的气流调控,满足引纬工艺参数的要求。该设备可以提高产品的质量、降低能量的消耗,并且为改善设备提供实验依据。基于虚拟仪器的气流测试系统的研究涉及许多学科领域,如流体力学、机械学科、微电子学、测试技术、传感器技术等诸多方面[1,2,3]。
1 测量原理方案
测量原理方案如图1所示,在确定原理方案的基础上,对整个系统的硬件、软件两方面进行规划涉及,搭建硬件平台,同时采用LabVIEW建立数据采集系统进行调试,然后对系统的软硬件进行调试、检测与控制,最后评定整个系统,用于实践检验、测试和改进。
对一个动态运行的气体流量压力进行测试和控制,关键是提取和处理该系统中压力、流量等随时间动态变化的物理量。因此,提出构建以计算机为核心的基于虚拟仪器的流量压力测试系统和控制系统,目的是能较高精度、较高灵敏度、较高效率地获得压力、流量和温度等参数值,并能利用微机对于数据的处理能力,最大限度地消除测量的随机误差和系统误差以及干扰,完成自动校正零点,自动显示、输出实验数据和实验曲线的功能。
系统利用压力、流量等传感器,检测气流的状态,并根据测试值和经验值设置工作状态参数,使其达到最佳工作状态。首先采用传感器连接系统,对情况进行监测,并将数据传输给采集模块;其次要进行数据传输和处理,利用计算机进行编程和运算;最后由采集处理后的数据与标准数据比较,给出比较数值,调控相应阀,以达到标准所需状态。
2 测试系统框图
如图2所示,本系统采用空气压缩机供气,经过分水滤气器、油雾器等辅助元件实现对压缩空气的过滤、除杂,然后进入喷嘴进行供气,保证气源。测试系统对气流进行采集,输入的流量、压力信号通过流量传感器、压力变送器,再经过信号调理电路,把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其它目的的数字信号,将数字信号送至数据采集卡,可以对气流进行压力流量的测试。将数据采集卡的信息接入电脑,通过LabVIEW所构建的测试系统进行数据采集,最后在程序界面进行图像与数据的显示和保存,完成测试的一个循环。
3 硬件系统
气流测试系统主要由传感器测量单元(包括压力传感器、流量传感器),伺服控制单元(流量伺服阀、压力伺服阀),接口单元(USB接口),数据采集卡以及计算机(PC机及软件平台)组成。
(1)AOB-131型压力变速器:高性能,采用微型放大处理电路的硅压阻传感器,具有抗震性和抗冲击性好,精度高,稳定性好等优点。测量范围为-0.1-0-60MPa,供电电源为12VDC~36VDC典型24VDC,长期稳定性≤±0.2%FS/年。
(2)LWGYA型涡街流量传感器,4~20mA两线制电流输出,远传变送型,公称通径15mm,普通流量范围0.6~6 m3/h,准确度为1.0级。传感器具有精度高、重复性好、寿命长、操作简单等特点,可应用于测量气体的体积瞬时流量和体积总量。
(3)USB2013数据采集卡:有标准插拔端口,可即插即用,传输速度快。USB2013板上设计有12Bit分辨率的A/D转换器和D/A转换器,提供了16路单端或8路双端的模拟输入通道和4路D/A输出通道。A/D转换器输入信号范围:±5V、±10V、0~10V;D/A转换器输入信号范围:0~5V、0~10V、±5V、±10V。16路开关量输入,16路开关量输出且均能上电清零。使用本卡时最好通过板卡上的EX_VCC插座接上外接电源。
(4)伺服控制单元:包括压力控制阀和流量控制阀。
压力控制阀指控制系统中压力的阀类,可用到减压阀,作用为将气阀压力减到每台装置所需要的压力,并且保证减压后压力值的稳定。可根据需要选用直动式,先导式减压阀或者定值器,综合考虑。
流量控制阀通过改变节流口的通流面积来改变气体流量大小,从而实现运行速度控制。同样,也可根据不同的需求选择相应的节流阀。
(5)除上述元件以外,还需要空气压缩机作为实验用的气源提供装置,一台PC机及若干数据连线,气管,电磁阀等。
整体硬件系统效果如图3所示。
4 软件调试
数据采集系统如图4所示,先将被测对象各参考量通过各种元件适当转换后,再经过信号处理、采样、编码、传输,送到控制器进行数据处理和存储记录的过程。此过程与传感器、信号检测与处理、计算机等技术进行了结合。同样,测物理量时,转换器必须将本实验中的压力与流量转换为可以测量的电信号(比如电压或者电流),而所需的转换气即上述所提到的压电变送器及涡街流量传感器,元件将用于数据采集。
采集过程中应先做好硬件方面的工作,安装完硬件后,分别安装驱动及设备管理,此后要进行配置,包括运行管理程序,添加硬件以及硬件的测试。此后构建数据采集系统:创建VI,用来显示所采集数据,同时分别设计打开采集设备,关闭采集设备和实施数据采集功能,模块之间进行连接,最后将测量到的数据送至示波器现实空间上。
LabVIEW图形化编程,由前面板与程序框图面板组成,具有很强的直观性与可读性,采用模块化设计,同时具有高效率与开放性的优点。LabVIEW程序称为“虚拟仪器”或简称VI,是科学研究和工程领域最主要的图形开发环境[4,5,6]。
(1)前面板功能设计
前面板是图形用户界面,也就是VI的虚拟仪器面板,这一界面上有用户输入和显示输出两类对象,具体表现有开关、旋钮、图形以及其它控制和显示对象,使用输入控制和输出显示来构成前面板。控制是用户输入数据到程序的接口,而显示是输出程序产生的数据接口,前面板就相当于仪器的面板。
如图5所示,对测试系统前面板进行设计,系统的开始和停止可以通过按钮实现,采集到的压力和流量信息可以通过图形与数据同时显示出来。前面板上可实现对压力、流量的单独测量,也可实现对二者的同时在线监控,并且将采集数据按一定比例显示在数据采集显示框中,同时可对压力、流量进行波形显示,并可存储参数,存储和打印流量—压力特性曲线。
(2)程序框图面板功能设计
框图是定义VI功能的图形化源代码。在框图中对于VI编程的主要工作就是从前面板上的输入控件获得用户信息,然后进行计算和处理,最后在输出控件中把处理结果反馈给用户。框图上的编程元素除了包括与前面板上的控制和显示端子对应的连线端子之外,还有函数、子VI、常量、结构和连线等。框图相当于仪器内的的功能部件,一些情况下,框图可以仿真标准仪器。
从图5可知已经得到信号,对于已经采集到的信号,需要进行信号处理与分析,对于信号处理,应用到LabVIEW中的频谱分析。通过对于采样频率与样本数设置,在时域信号序列与频谱中显示出来,即对信号进行频谱分析,将信号源发出的信号强度按频率顺序展开,使其成为频率的函数,并考察变化规律,称为频谱分析。
对于采集到信号来说,要分模拟信号与数字信号。对于模拟信号来说,往往对其进行抽样,然后进行快速傅里叶变换,然后对其幅度和相位的图像进行分析;对于数字信号,则可直接进行快速傅里叶变换。如图6则是单边快速傅里叶变换的程序框图。
5 结论
基于虚拟仪器的数据采集系统完成了信号的采集、显示、分析与数据的保存等一些功能。与传统仪器相比性价比高、通用性强,而且易于开发,具有很多优点。将之用于系统性能测试、数据的分析与处理等方面,大大缩短了开发的时间[6,7]。
建立传感器和数据采集卡组成的测控系统,能够准确检测气流的压力和流量,并能进行调控,通过虚拟仪器实现了实时显示状态参数。气流测试系统应用于生产过程,产生良好的经济效益,有利于与产品质量的提高,同时使设备的能耗降低。
参考文献
[1]王绍斌,赵怀勋,张平国,等.SX-1型喷气织机气流测试仪[J].纺织器材,1995,22(2):3-6.
[2]祝章琛,黄福荣,周纪勇,等.喷气织机引纬筘槽内气流状态的测试分析[J].纺织学报,2010(6):120-124.
[3]陈雪善,卢跃华,祝成炎.筘槽内引纬气流场分布及其对纬纱飞行的影响[J].纺织学报,2009,30(7):31-35.
[4]徐磊,翟文涛,严利民,等.基于LabVIEW的流量测试系统设计[J].仪器仪表用户,2010,17(5):9-10.
[5]Heuy-Dong Kim,Chae-Min Lim,Ho-Joon Lee.AStudy of the Gas Flow through Air Jet Loom.Journal ofThermal Science[J].2007,16(2):l59-l63.
[6]刘烨,庄庆德.虚拟仪器在农业方面的应用现状[J].国外电子测量技术,2006,25(8):6-9.
压力机液压系统的发展趋势 篇5
德国Wickert机器制造股份有限公司在液压系统的革新中一直处于领先地位，从其在新一代压力机液压系统中所做的改进和补充中就可见一斑。
现代压力机液压系统的改进和补充
真空室压力机新型液压系统的特点是：
● 采用压力和回转角控制的电液压轴向柱塞泵提高了可重复性。
● 所有标准运行功能均可自由选择力和速度。
● 通过提高运行速度缩短了机器循环周期。
● 采取有效的过滤提高了运行安全性。
● 采用无泄漏连接技术提高了密封性。
● 降低工作压力提高了单个部件的寿命。
● 改善了对液压系统的维护。
● 供货时间短——通过液压系统的标准化达到了最大的灵活性;
● 通过有针对性的选择部件降低了运行噪声。
为了能够达到始终如一的高质量，可重复性极为重要。采用具有封闭式压力调节回路的最现代化的泵，用户可以在15～280bar(1bar=105Pa)的压力范围内，达到±0.75bar的压力控制精度，对于一台5000kN的压力机来说，这相当于±15kN的力公差。
良好的可重复性保证质量
此外，还可以在连续铸造的压铸过程中使用具有同样高精度的恒定力。同时，还可以根据制造过程的不同，选择使用上升的或者下降的动力曲线。之所以能够做到这一点，是因为专门为Wickert公司研制了卸压组件。在负载下的位移停止精度方面，不久前所做的试验达到了±0.01 mm的停止精度，这反应了调节系统的动作之快。速度控制或流量调节是经过对泵的偏转角控制进行的，而泵的偏转角是利用位移传感器进行测量的。从0到最大供给容量的调节速度约为60m/s。
另一个重要的标准是程序的可移植性。程序的可移植性是指机器Ⅰ上的模具A可以同样精确地在机器Ⅱ或机器Ⅲ上工作。因而必须保证泵的基本调节绝对一致，通过在安装调试运营时投入的测量工作可以保证这一点。测量液压参数及其后续处理情况，是确保调试运营和故障排除的基础。所以说，采用现代化的辅助工具进行系统的故障查找，对于今天的售后服务技术人员来说是不可或缺的。
过程迅速运行中如开关的阀门、汽缸的冲程、压力的最大值、差压的变化和流量的变化，都可以同时进行测量和分析处理。所有液压系统的参数，如压力、差压、流量和液压功率，都可以进行测量、显示、存储和继续处理。动态存储管理装置可确保对压力峰值的测量在1s内的扫描速率达1000个测量，
一个图表中可以显示 16个不同的曲线。曲线的推移可以对液压系统进行精确的分析。
通过在标准状态下对光学系统、力和速度的自由预选，用户还可以在操作器上对排出力或分离力进行调节并将其存诸起来，不需要在液压系统上进行调节。对速度、压力和位移情况的所有输入均可在操作台上进行。通过对压力和流量的调节，还可以对功能进行事后补充，只要这些功能无需与当前的运动同时进行。
另一个重要之处是，通过提高运行速度缩短了机器的周期循环。由于采用了相应快速调节系统的泵，SPS中循环周期明显缩短，这样的速度在几年前也还只是梦想。在冲程较短时的打开和闭合速度也可以达到300mm/s，通过对加速度和延迟坡度的编程，可以毫无问题地做到这一点。移动工作台的速度最大达到 500mm/s，而压力机不会产生振动。
在购进新型结构系列的机器时，液压系统有两种功率级可供选择，比如WKP 3000 S型合模力为3000kN的Wickert公司压缩压力机是柱型结构系统，可用这种汽缸进行预变形处理;又如采用WKP 8000 S型压力机，在速度为100 mm/s时可以产生600kN的力。由初压到主压级的转换视压力而定，这样可以避免压力路径过长，由此可以达到秒级的节省时间。
空气过滤器防止介质污染
如今，有效的过滤比以前任何时候都更成为液压系统发挥正常功能的关键所在。为了保证功能正常，避免各种液压设备的磨损，需要严格遵守有关纯度等级的规定。根据经验，液压设备上过早出现的故障有半数以上的原因在于液压液体被污染。Wickert公司的机器装有三重过滤，其组成有空气过滤器、压力过滤器和回流反冲过滤器。压力过滤器和回流反冲过滤器上装有电子污染显示器。
以抽吸法工作的全液压机器，正确确定空气过滤器的规格对压力介质长期保持纯度具有决定性的意义。例如在WKP 500型设备上，冲程为5000mm时空气流量大约为3530l/min。过滤器的精度绝对值为10μm或5μm。
压力过滤器可防止污染微粒进入液压系统中。通过控制压力曲线的下降和管道系统去减压，以避免出现减压冲击，因而有必要采用可转换的压力过滤器。这就是说，必须能够向泵的方向流注，而不必冲洗过滤器元件。回流反冲过滤器的任务是，在某个构件损坏时，比如某个阀门或某个汽缸损坏时，防止由此产生的微粒进入到油箱里。这样可以保证使别的液压部件，比如泵不再被损坏。
一套设备的密封性是无故障工作的基本前提。在这方面该公司采取了如下措施，以满足客户的需求：
(1)改用扩管式管接头及软密封元件。密封采用的是O形环，这样在压力交变负荷时也能保证有很强的密封作用(不仅在压力侧采用扩管式管接头，而且在回流系统中也采用这种管接头，这是Wickert公司产品的商品标志)。
(2)基本放弃使用软管道。只有在由于振动，比如在泵上或由于汽缸的运动而有必要的地方才使用软管道。因为软管道容易自然老化，故其使用期限有限。所以软管道一般每6年更换一次。可重复性高，可自由选择力和速度;有效的过滤明显提高了运营的安全性;低工作压力延长使用寿命。
系统工作压力 篇6
关键词：压力仪表；现场校验；研究分析
1.前言
压力表的敏感元件是其中的弹性元件，是一个能够测出和显示器高出环境压力的仪表。在工业控制环节以及技术测量时，其机械式压力表都有着高机械强度的弹性敏感元件，且其有着比较方便的生产特点，因此机械式压力表的应用开始变得愈加广泛起来。
2.压力仪表系统的使用原则
（1）可靠原则。由于压力检定系统有着比较高的频度，因此必须要求其系统有着较高的可靠性。面对系统出现的突发事件必须能够有相对应的解决措施和抗风险能力，诸如定时备份数据等。
（2）可擴充原则。无论系统的硬件或者软件，都应该有着能够升级的余地，即不能由于升级其系统的硬件或者软件导致其系统原有特点或者功能失去。压力校验系统是可以扩充和移植的，必须要满足多个操作平台同时使用等。
（3）易操作原则。因为该系统最终是要面向所以用户使用的，因此必须要有良好友善的界面，同时还能够让用户感觉到操作简单方便，能够容易上手才行。必须要基于以上条件方可，另外还应设置相关帮助软件，让用户能够更方便的去学习与使用。
（4）安全原则。其安全性主要是系统的安全性，系统安全性又主要分为数据和软件自身。设计系统时一般会加密其数据。对其历史数据的测量必须要求完整，数据不能被删除和修改等。
（5）容错原则。系统要求具备较强的抗干扰性能，在用户操作不当时应该给予客户错误的提示；对于用户输入的数据不符合要求，应该进行警告和提示其正确的数据格式。
3.基本组成部分
（1）仪器设备管理：该模块中主要功能是录入其相关仪器设备的信息内容，然后让用户在此了解仪器具体使用情况等，方便用户后期使用的校准和检测等。该模块主要有仪器设备基本信息、利用查询条件搜索仪器设备、更正仪器设备的基本信息等。
（2）用户管理：由于用户类型不同，因此在访问系统时就应该对其访问权限进行设定，分为两种用户：一般类型用户和超级类型用户。一般用户是使用系统内的一般功能操作；而超级用户则是具有系统管理权限，能够对一般用户进行删除或者增添，对仪器设备进行修改，对系统录入数据进行校准，备份系统数据，超级用户还能够对系统运行的日志进行查看等。
（3）压力表校准：该模块是校准检定设备，利用获取器所需校准设备的相关检测数据和输入。对其检定数值输入（测量其升降压时每个点的测量值、不确定度的分量、合成分量以及对其不确定度进行扩展和表示等），然后由系统自动生成并计算器检定结果，最好得出报告。
（4）压力表检定：该模块主要在鉴定模块工作，在该模块中对其示值误差进行输入进而来对数据进行检定，然后对其回程的误差、轻敲位移的变动量等数据进行检定，然后系统自动对数据进行输入和计算，将数据与最后计算结果自动存档，以便后期查询数据。
（5）数据查询：数据查询模块的查询方式主要包括本厂编号、设备名称、检定（校准）人、检定（校准）日期等。同时为了更加方便用户的查询内容浏览，查询内容的显示统一为条目形式。
（6）数据库：用来储存系统中各种数据的空间。其中内容包括用户个人信息、测定数据表、系统运行日志以及仪表校准与检定的原始使用记录等内容。另外数据库需要进行定期备份，以免数据缺失，保证数据的完整。
4.现场校验注意事项
（1）在现场检测压力变送器或传感器配智能数显仪表组成的压力测量系统时，一般在计算机或显示面板上通过相应的校准软件可进行示值修正和线性调整。但在实践测量任务中有时会碰到一些不明原因使系统压力示值偏差很大或显示不正常，通过软件也无法调整到正常值。遇到此类问题处理方法分两步：①关闭压力测量系统电源，将压力变送器或传感器的接线端子与系统分离，用压力校验仪对变送器或传感器单独提供电源及测定其输出信号，判断其工作是否正常；②根据数显仪表接收信号的不同，在变送器或传感器断开的电路上对数显表输入相应的信号。要注意的是如数显表本身输出直流24V，接收信号为电流信号且接线方式为两线制时，一定不能直接用信号源输入电流信号。把电阻箱和电流表串接人电路中，调整电阻值，则电流表上显示输人数显表的标准电流值，计算对应的标准压力值，与数显表相比较。若相差太大，不符合使用技术要求，则应进行调整。
（2）在检测时，应把被测压力仪表与设备管路完全断开，排除压力室内污物，再与标准器相接。在测量-0.1一1.6MPa的低压气源压力设备时，一般的压力校验仪其内置压力模块和造压设备完全能够胜任检测工作，在测量1.6一lOMPa的气源压力设备时，一般的压力校验仪都需使用外置压力模块配合便携式手压泵进行检测。需要注意的是对被测压力仪表的清洗。压力仪表在现场拆卸后，如不清洗或清洗不干净，连接到压力校验仪上进行校验，污物会随同压力波动，进入到压力校验仪的测量系统中，污染压力传感器和造压机构，堵塞或阻塞内部压力管路，磨损或划伤密封构件，影响压力校验仪的测量准确度或使其不能正常工作，甚至直接损坏。在现场清洗不便的情况下，建议在被测设备与压力校验仪间使用过滤器。
（3）在校验时还应注意该压力设备是否为禁油设备，需要对压力校验仪及其外置模块、手压泵进行禁油处理，还可接人油水分离器保证设备使用安全。如果不可避免在易燃易爆场所进行测量，则要根据防爆标志、接线端防爆参数等防爆要求，参照选择相应的压力校验仪和隔离栅、安全栅，进行安全仪表的压力校验。
5.小结
网络通讯技术的快速发展离不开计算机的应用，同时测量技术也是随着计算机的应用而逐步发展起来的。因此，如何最大限度的发挥好压力仪表校验装置及其操作系统的使用就是未来重要的研究课题。
参考文献：
[1]高海波，周计龙.浅谈热工仪表的现场校准[J].计量技术，2010（11）：36-38.
系统工作压力 篇7
摘 要：在石油开采中，需要对井下压力变化情况进行准确测量，以优化射孔工艺，提高油气资源的产量。传统机械式压力计精度、灵活性及智能化水平较低，因此，本文设计了一种电子压力计，希望能提高油气井压力测量的精度，为工艺改进提供可靠数据支撑。
关键词：油气井；射孔工艺；压力测试
1 概述
电子压力计相对于传统的机械式压力计具有精确度高、灵活性好和智能化优点，因此更适合应用于石油煤层气开采领域的压力测试。电子式压力计的研究和使用，可为研究油气井射孔压裂动态参数、优化射孔工艺，进一步完善藏气层开裂机理，提高我国能源企业的产量提供有利的数据支撑。
2 油气井压力测试系统的设计
2.1 环境及功能分析 油井压力测试系统总体设计之前，需要对被测对象的环境和信号特点进行全面分析：
2.1.1 使用环境分析。对压力测试系统设计而言，首要问题是明确测试要求和测试环境，也就是仪器功能以及工作环境，因此，环境影响因素的分析是确保压力测试系统精度，保障仪器功能有效发挥的前提。井下环境主要表现在压力、温度和冲击三个方面。
首先，压力环境可分为静压和动压两种。液体、地层和上覆岩层压力共同组成了静压，三种作用力分别与液体密度、下井垂直高度、岩石密度、孔隙大小以及沉积环境有关，一般井下压力梯度可达到0.01MPa/m。动压是指射孔压裂起爆瞬间，由于井内气体温度急剧升高而产生的压力，动压值大小在30MPa-200MPa之间，具体则由射孔弹的数量和射孔方式决定。动压上升瞬间完成，而高压持续时间也不足1s；压力测试系统的主要功能是采集下井过程中静压的变化情况以及射孔压裂后产生的动态压力变化曲线。其次，温度环境。地层温度随地层深度的增加而升高，增加幅度为每下降100m，则温度升高1-3℃，温度过高，会影响测试系统的电路性能。
综上所述，测试仪器外部机械结构应满足以下特点：体积小、耐高压、耐高温、耐冲击、密封性强、操作简单、可靠性高。
2.1.2 功能设计。压力测试仪器需要记录射孔工艺过程中的地面静压，下井、定位、射孔压裂、压力恢复多个过程的压力变化曲线，需要测试系统具有智能化的采样功能；射孔时压力上升时间短，需要系统具有高速采样功能；测试时间长，需要系统具有大存储容量、低能耗、智能控制的功能；测试过程无法人工引线，需要系统具有高效的信号捕捉功能；测试环境恶劣，对传感器和电子器件的性能要求较高，且需要可靠的灌封缓冲工艺；测试系统工作模式、采集结束回收后需要设计相应的软件，实现参数设定、数据回放分析等功能。
2.2 压力测试系统组成及原理 压力测试系统由上位机、压力传感器、测试电路模块、高强度机械壳体以及高温电池等组成。系统工作参数的设定、回读分析仪器中的数据功能主要由上位机（PC）中软件实现；压力传感器是系统工作的关键部件，能对待测环境中的物理量进行测量，同时将所得压力信号转化为电信号；压力传感器测量信号存储在测试电路模块中，该模块包括模拟电路、数字电路和接口电路。模块电路主要负责将压力传感器输出的信号进行放大处理，然后传递给A/D变换器；数字电路的功能则是将变换后的信号采集编码存储到存储器中；接口电路则与上位机连接通信，设定系统参数、数据回读；测试系统能在井下恶劣环境中完成工作，主要是由于高强度机械壳体具有强化缓冲隔热功能。各部分结构关系如图1所示。
2.3 压力测试系统状态流程设计 状态网络设计不仅是系统灵活性、适应性、高性能实现的基础，还能有效缩短研发周期，减少由于环节漏洞导致的返工问题。常规存储测试系统的状态链为低功耗待机状态→采集存储态→信息保存态→数据读出态；本文设计油气井压力测试系统时，利用常规测试系统的状态链，然后结合具体的运行工况进行调整和优化，设计出如下状态流程：低能耗待机状态→参数设定态→启动休眠态→待触发高速采低速存态→触发态（高速采高速存）→中速采样→数据保持态→读数状态（或恢复到低能耗待机态）。
2.4 系统硬件设计 油气井压力测试系统是面向油井射孔压力和煤层气井高能气体压裂的一种测试仪器，该仪器的运行环境较为恶劣，对系统组成设备的性能要求较高。压力测试系统的测量结果能为射孔器的优化提供数据参考，因此采取有效措施，提高系统硬件设备的运行性能，确保测量结果的可靠性具有十分重要的意义。在对油气井压力测试技术运行环境进行分析的基础上，设计出了具有存储容量大、能耗低、体积小、功能灵活等特点的测试系统，该系统硬件结构如图2所示。
2.5 设计过程中其他注意事项 在设计过程中，存储测试系统的有效待宽应与信号源的有效带宽匹配；模拟电路设计时则要注意适配电路的设计、模拟信号是否需要经过滤波、环境或电源变化对测量精度的影响；数字电路设计时则要对主控芯片、触发技术、负延迟技术、变频采样技术进行科学选择；测试系统的柔性设计时，应提前规划预留功能，延长测试系统的使用寿命。
3 结语
油气井射孔压裂测试系统设计时，首先需要对仪器的运行环境和功能进行分析，在此基础上选择和优化系统工作原理及各部分组成，同时对系统工作流程进行合理设计。测试系统的设计只是第一步，要实现系统的应用，还需要对系统的各项性能进行进一步的试验，以确保系统能够符合恶劣环境下的物理量的准确测量，为油田企业开采工艺的改进提供准确的数据支撑。
参考文献：
[1]肖文聪.油气井射孔压裂压力测试系统的设计与研究[D].中北大学，2015.
[2]张杰.石油井下测试系统的研究及数据处理[D].中北大学，2008.
[3]刘合，王峰，王毓才，高扬，成建龙.现代油气井射孔技术发展现状与展望[J].石油勘探与开发，2014，06：731-737.