CN207301826U - 工业差压控制设备检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工业差压控制设备检测装置。该检测装置包括压力控制台、两个数字压力校验仪和配套软件。压力控制台内置自动气体预压泵，其产生压力并储存在内置气容中，不再依赖沉重的高压气瓶作为外置压力气源，体积小、重量轻。主标准器使用定制的高准确度数字压力校验仪，测量范围(0~4)MPa或可根据要求进行定制，准确度等级0.02级，读数误差±0.02%，并具有电流和电压值的采集功能，满足工业差压控制设备检测中对准确度的要求。本实用新型所提供的检测装置，既可以在常压下对工业差压控制设备进行检测，又可以在高静压下进行检测，检测过程中还可以实现逐点检测；且该检测装置具有很好的便携性和机动性，适合现场检测。

Description

工业差压控制设备检测装置

技术领域

本实用新型涉及工业领域压力的检测以及控制设备，具体地说是一种工业差压控制设备检测装置。

背景技术

在工业生产过程中，压力参数是一个非常重要的过程参数，压力控制设备是随时监测和控制压力的重要设备。其中差压变送器是在工业过程中测量两个压力之间相对差值的一种压力变送器。静压是差压变送器在工业现场中承受的工作压力。理想状态下，差压变送器的输出值只与输入差压值相关，和其承受的静压无关。但实际使用中，差压变送器的计量性能受静压变化影响。

JJG882-2004《压力变送器》国家计量检定规程要求对差压变送器的静压性能进行检定。但由于缺乏相应的检测设备和检测方法，该项目在实际检测中常被忽略。在实际工作中人们发现，在高静压下，静压性能差的差压变送器可能产生很大的信号漂移。因此为了保证差压变送器精准安全的工作，对其进行高静压下的检测尤为重要。

目前国内有企业生产使用两台6MPa的液体活塞压力计作为标准器的检测设备。由于差压变送器要求用气体作为工作介质，所以配置了气瓶、油气隔离器和配套的管路、阀门等。该装置虽然能在高静压下检测差压变送器，但是存在以下缺点：

1) 只能测量高静压下的差压变送器，对常压下的差压变送器无法检测。

2) 所用的标准器为两台活塞压力计，所以整套装置笨重、体积大；用气瓶和隔离器，管路杂乱。另外受重力加速度影响，活塞压力计只能在一个地方使用，无法携带到现场检测。

3) 由于所需差压不是由活塞砝码直接加放，每个差压值需要经过复杂计算，再加放相应的小砝码，工作量大。

4) 该装置用气瓶和油气隔离器，操作复杂，对检测人员要求高。要求操作者不能出现失误，否则容易损坏标准器和被检设备。另外由于工作介质蒸发和气化，会污染气体管路。

基于以上缺点，上述差压检测装置实用性差，难以满足实际需求，所以研制满足实际需要的工业差压控制设备检测装置迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种工业差压控制设备检测装置，以解决现有检测装置只能在常压下检测、无法在高静压下检测以及不便携带等的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种工业差压控制设备检测装置，包括压力控制台，在所述压力控制台内设置有第一气容、第二气容和自动气体预压泵；所述自动气体预压泵通过升压阀与所述第一气容相接，所述第一气容又连接有两条支路，其中一条支路上依次设置有低压阀、第一校验仪和泄压阀，另一条支路上依次设置有平衡阀、第二校验仪和所述第二气容；所述第一校验仪、所述第二校验仪、所述升压阀、所述平衡阀、所述低压阀和所述泄压阀均设置在所述压力控制台上；同时，在所述压力控制台上还设置有微调阀，所述微调阀与压力控制台内的所述第一气容相接；所述第一校验仪通过所述泄压阀与工业差压控制设备的低压端相接，所述第一校验仪用于检测工业差压控制设备低压端的压力值；所述第二校验仪通过所述第二气容与工业差压控制设备的高压端相接，所述第二校验仪用于检测工业差压控制设备高压端的压力值。检测数据通过压力校验仪抓取并传输至计算机，使用配套软件进行数据处理。

所述工业差压控制设备为差压变送器、差压控制器、差压液位计、差压计或差压表等。

所述第一校验仪和所述第二校验仪均是定制的高准确度数字压力校验仪。

在所述第一校验仪和所述第二校验仪上均设有内置电源，所述内置电源在给所述第一校验仪和所述第二校验仪供电的同时，还给所述工业差压控制设备供电。

所述第一校验仪和所述第二校验仪均与计算机相接，所述第一校验仪和所述第二校验仪所测数据均传输至计算机，同时，工业差压控制设备所测差压数据也传输至计算机，由计算机进行数据处理，从而实现对工业差压控制设备的检定。

所述第一校验仪和所述第二校验仪的压力测量范围可根据要求进行定制，准确度等级为0.02级，读数误差为±0.02%。

本实用新型所提供的工业差压控制设备检测装置，具有如下优点：

1) 该装置不仅可以在常压下对工业差压控制设备进行检测，而且可实现在高静压下对工业差压控制设备进行检测，检测过程中可以实现逐点检测；

2) 该装置在压力控制台内设置自动气体预压泵，其产生压力并储存在内置气容中，不再依赖沉重的高压气瓶作为外置压力气源，体积小、重量轻，极大地提高了检测装置的便携性；

3) 该装置选用定制的智能数字压力校验仪，内置供电，可脱离外接电源，实现了断电情况下对工业差压控制设备的检测，进一步提高了整套装置的便携性和机动性，适合现场检测；

4) 该装置配套软件可实现检测数据自动处理，可自行判断工业差压控制设备的量程，具有数据动态跟踪补偿修正功能，可适应并修正压力值的轻微泄露或波动，并对非整点压力值的采样数据实时修正，有效地缩短了对工业差压控制设备的检测时间。

通过本实用新型，可以为各级计量技术机构和企业检测差压类仪表提供科学的技术依据和检测装置，为社会的安全生产保驾护航。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、自动气体预压泵，2、微调阀，3、平衡阀，4、升压阀，5、第一气容，6、低压阀，7、第一校验仪，8、泄压阀，9、第二气容，10、第二校验仪，11、计算机。

具体实施方式

本实用新型所提供的工业差压控制设备检测装置包括一个压力控制台和两台定制的高准确度数字压力校验仪。如图1所示，图1中的第一校验仪7和第二校验仪10即是前面所述的两台定制的高准确度数字压力校验仪。压力控制台（图1中未示出）其实是一个箱体结构，在压力控制台内设置有第一气容5、第二气容9和自动气体预压泵1。自动气体预压泵1可提供6MPa的压力气源，通过自动气体预压泵1可以快速有效地给工业差压控制设备的低压端和高压端加压至所需压力值。当设定压力不足时，自动气体预压泵1可自动加压并保持至设定值。第一气容5和第二气容9其实就是盛装气体（可以是高压气体）的容器，两者的作用是作为整个检测装置的加压缓冲室和压力存储室。自动气体预压泵1所产生的压力可储存在第一气容5和第二气容9中，这样使得该检测装置脱离了外置压力气源，具有体积小、重量轻的特点，方便携带。

第一校验仪7和第二校验仪10均设置在压力控制台上，同时，在压力控制台上还设置有五个阀门，分别是微调阀2、平衡阀3、升压阀4、低压阀6和泄压阀8。各阀门与第一校验仪7、第二校验仪10、第一气容5、第二气容9和自动气体预压泵1之间的连接关系如图1所示，相邻两个器件之间的连接线代表的是管路连接。

参考图1，自动气体预压泵1通过升压阀4与第一气容5相接，第一气容5一方面与微调阀2相接，另一方面又连接两条支路，其中一条支路连接工业差压控制设备的低压端a，另一条支路连接工业差压控制设备的高压端b。在第一气容5与低压端a之间的支路上依次设置有低压阀6、第一校验仪7和泄压阀8，第一校验仪7经过泄压阀8与工业差压控制设备的低压端a相接，第一校验仪7用于检测工业差压控制设备低压端a的压力值；在第一气容5与高压端b之间的支路上依次设置有平衡阀3、第二校验仪10和第二气容9，第二校验仪10经过第二气容9与工业差压控制设备的高压端b相接，第二校验仪10用于检测工业差压控制设备高压端b的压力值。微调阀2直接与压力控制台内的第一气容5相接。

第一校验仪7和第二校验仪10内置RS232通讯接口，其压力测量范围是(0~4)MPa或可按要求定制，准确度等级为0.02级，读数误差为±0.02%。第一校验仪7和第二校验仪10在本实用新型中是作为标准器使用的，其不仅准确度高，小巧便于携带，而且内置供电，可脱离外接电源，还可给工业差压控制设备供电，实现断电情况下对工业差压控制设备的检测，具有良好的机动性，适合现场检测。

第一校验仪7和第二校验仪10均与计算机11相接，第一校验仪7和第二校验仪10所测数据均传输至计算机11，同时，工业差压控制设备所测差压数据也传输至计算机11。计算机11中设置有配套的软件，软件具备检测数据自动处理的功能，可自动判断被检工业差压控制设备量程，具有数据动态跟踪补偿修正功能，可适应并修正压力值的轻微泄露或波动，并对非整点压力值的采样数据实时修正。

工业差压控制设备主要有差压变送器、差压控制器、差压液位计、差压计和差压表等。差压变送器在工业差压控制设备中占主要地位，因此，本实施例以差压变送器为例来介绍该检测装置。

本实施例可实现在(0~4)MPa静压范围内对 (0～400)kPa及以上量程、0.2级及以下准确度等级的差压变送器的检测，并自动进行数据处理和输出储存等工作，提高了检测效率且减少了人为误差的引入。压力控制台内置可储存高压气体的气容，数字压力校验仪和计算机内置供电，实现了断电情况下对差压变送器的检测，进一步提高了现场检测时的便携性和机动性。

差压变送器是在工业过程中测量两个压力之间相对差值的一种压力变送器，输出信号主要为0mA～10mA和4mA～20mA(或1V～5V)的直流电信号。

差压变送器的常规检测（即常压下的检测）方法如下：

根据JJG882-2004《压力变送器》检定规程要求：检定点的选择应按量程基本均布，一般应包括上限值、下限值在内不少于5个点。下面以输出量为电流的被检差压变送器为例进行介绍，24V通电后，采集差压变送器高低压端的压力值和输出电流值，记作第一个检测点，即零位点。低压端保持通大气，高压端通过自动气体预压泵1从零位点开始平稳地输入压力信号到各检测点（分别为25%量程， 50%量程和75%量程），读取并记录输出值直到上限满量程点；然后反方向平稳改变压力信号到各检测点，读取并记录输出值直至下限零位点，这为一次5个检测点均匀循环。如此进行两个循环的检测。

计算出每个检测点对应的电流误差值和回差值（下行程与上行程之差），取各点电流误差值的最大值和回差最大值作为大气压下的检定结果。

差压变送器的高静压检测方法如下：

首先，检查整套装置的密封性。打开检测装置的平衡阀3，使高低压力容室连通，当差压变送器两端压力值达到静压值并稳定后，读取此时高低压端压力值和电流值，作为第一个点的零位值。关闭平衡阀3，操作低压端的泄压阀8，给低压端减压至25%量程，50%量程，75%量程和满量程处，待稳定后读取对应的差压值和输出电流值，完成差压变送器高静压下上行程的检测。通过给低压端加压，读取下行程的数据。计算出每个检测点对应的电流误差值和回差值（下行程与上行程之差），取各点电流误差值的最大值和回差最大值作为高静压下的检定结果。

检测装置工作时，通过内置的自动气体预压泵1加压至静压值，其过程由升压阀4来控制加压。在差压变送器大气压下（非静压下）检测中，第一气容5和第二气容9不仅可以作为加压缓冲室，而且在特定压力点进行检测时起保压作用。第一气容5和微调阀2进行一体化设计，使微调范围大幅度的提升。由于在检测过程中平衡阀3和泄压阀8一直保持打开状态，低压阀6在大气压下（非静压下）检测中起泄压阀的作用。在差压变送器高静压检测中，平衡阀3起到了至关重要的作用，它可让差压变送器高低压端在高静压下保持相通，输出信号处于零位值。在后期数据处理中，高静压处零位对齐也是以平衡阀3关闭前的状态为依据。本检测装置采用两个数字压力校验仪，第一校验仪7检测低压端a的压力值，第二校验仪10检测高压端b的压力值。高静压检测中低压端a压力通过泄压阀8和微调阀2进行加减压，两个校验仪之间压力值形成差压。采用两个数字压力校验仪的优势在于，仅需检测差值。即使***出现轻微泄露，只要此差值满足差压需求即可，降低了泄漏对检测结果的影响。

两个数字压力校验仪记录高低压两端实时压力值和被检差压变送器的电信号，经由RS232串口通讯传输到计算机软件***中进行数据处理。首先关闭检测装置的各个阀门，待被检差压变送器连接完毕后，打开平衡阀3、低压阀6和泄压阀8，使差压变送器的高低压端相通。此时，两端都与大气压相通，计算机读取并记录此时的零位值。关闭泄压阀8和低压阀6，通过内置的自动气体预压泵1和升压阀4给高压端b加压，进行差压变送器的常规检测。差压变送器在高静压下进行检测时，关闭泄压阀8，打开低压阀6、平衡阀3和升压阀4，自动气体预压泵1直接加压至静压4MPa，关闭升压阀4、平衡阀3和低压阀6，上行程检测由泄压阀8控制低压端a进行减压，下行程由微调阀2和升压阀4控制低压端a进行增压，两个数字压力校验仪之间的差值作为高静压下差压变送器的差压进行检测。实验数据通过串口通讯保存在计算机软件中进行后期数据处理。

差压检测***软件使用Microsoft Visual Basic 6.0作为开发工具，主要由参数设置***、检测监测***、检测结果输出***三个部分组成，其中检测监测***是整个软件的核心。软件使用Windows操作***的笔记本电脑（或平板电脑）作为运行平台。***硬件使用智能数字压力校验仪作为主标准器，集成了对标准压力值，电流（电压）值的采集，同时可为差压变送器提供24V直流电源供电。考虑到智能数字压力校验仪采用RS232串行端口输出数据，为了提高与PC的连接兼容性，配置了RS232-USB适配器与计算机的USB接口连接。本软件可引导用户完成检测过程，自动进行数据记录、误差计算、数据修约并生成检测记录表格，检测数据可储存、载入和打印等，省去了人工记录和繁杂的计算工作，检测效率大大提高的同时减小了人为误差的引入。

本实用新型所提供的工业差压控制设备检测装置主要用于在常压以及静压状态下对工业差压控制设备进行检测，该装置由压力控制台、定制的高准确度数字压力校验仪和配套的软件等组成。压力控制台内置自动气体预压泵，其产生压力并储存在两个内置气容中，不再依赖沉重的高压气瓶作为外置压力气源，体积小、重量轻，提高了检测装置的便携性；主标准器使用定制的高准确度数字压力校验仪，其测量范围(0～4)MPa并可按要求定制，准确度等级0.02级，读数误差±0.02%，并具有电流和电压值的采集功能，满足了工业差压控制设备检测中对准确度的要求；***配套软件使用Microsoft Visual Basic编写，人机对话界面简单，操作流程逻辑清晰，可引导用户完成检测过程。

Claims (6)

1.一种工业差压控制设备检测装置，其特征是，包括压力控制台，在所述压力控制台内设置有第一气容、第二气容和自动气体预压泵；所述自动气体预压泵通过升压阀与所述第一气容相接，所述第一气容又连接有两条支路，其中一条支路上依次设置有低压阀、第一校验仪和泄压阀，另一条支路上依次设置有平衡阀、第二校验仪和所述第二气容；所述第一校验仪、所述第二校验仪、所述升压阀、所述平衡阀、所述低压阀和所述泄压阀均设置在所述压力控制台上；同时，在所述压力控制台上还设置有微调阀，所述微调阀与压力控制台内的所述第一气容相接；所述第一校验仪经过所述泄压阀与工业差压控制设备的低压端相接，所述第一校验仪用于检测工业差压控制设备低压端的压力值；所述第二校验仪经过所述第二气容与工业差压控制设备的高压端相接，所述第二校验仪用于检测工业差压控制设备高压端的压力值。

2.根据权利要求1所述的工业差压控制设备检测装置，其特征是，所述工业差压控制设备为差压变送器、差压控制器、差压液位计、差压计或差压表。

3.根据权利要求1所述的工业差压控制设备检测装置，其特征是，所述第一校验仪和所述第二校验仪均是数字压力校验仪。

4.根据权利要求1所述的工业差压控制设备检测装置，其特征是，在所述第一校验仪和所述第二校验仪上均设有内置电源，所述内置电源在给所述第一校验仪和所述第二校验仪供电的同时，还给所述工业差压控制设备供电。

5.根据权利要求1所述的工业差压控制设备检测装置，其特征是，所述第一校验仪和所述第二校验仪均与计算机相接，所述第一校验仪和所述第二校验仪所测数据均传输至计算机，同时，工业差压控制设备所测差压数据也传输至计算机，由计算机进行数据处理，从而实现对工业差压控制设备的检定。

6.根据权利要求1所述的工业差压控制设备检测装置，其特征是，所述第一校验仪和所述第二校验仪的压力测量范围是0~4MPa或根据要求进行定制，准确度等级为0.02级，读数误差为±0.02%。