Одним из видов поверки средств измерений, выполняемых органами государственной метрологической службы, является периодическая поверка, проводимая через определенные промежутки времени, называемые межповерочными интервалами. Периодическая поверка средств измерений (СИ) давления и вакуума осуществляется путём изъятия поверяемых СИ, доставкой их в контрольно-измерительную лабораторию (КИЛ), с последующей транспортировкой их обратно и установки на места их эксплуатации. Это проводиться силами выездной метрологической группы (ВМГ) с применением передвижных лабораторий измерительной техники (ПЛИТ) в которых сформирован комплекс эталонов для поверки СИ электрических, неэлектрических и радиотехнических величин, из чего следует актуальность вопроса о весогабаритных параметрах эталонных средств.
Для поверки СИ давления и вакуума используется «линейка» образцовых деформационных манометров с условными шкалами, порядка 10÷12 приборов. Каждый манометр в диаметре составляет от 18÷25 см., при этом упаковывается в соответствующие футляры. Для транспортировки подобных приборов необходимо иметь тару, удовлетворяющую требованиям к перевозке хрупких, бьющихся объектов, которые чрезвычайно громоздки, что совершенно неприемлемо ввиду ограниченности размеров кунга.
Проблему, сокращения весогабаритных параметров, возможно решить путём замены линейки образцовых деформационных манометров с условными шкалами одним аналого-цифровым прибором – универсальный электронный манометр повышенной точности (УЭМПТ), который в отличие от образцовых деформационных манометров не имеет бьющихся элементов корпуса и не восприимчив к воздействующим факторам, возникающим при транспортировке, из чего следует ненадобность использования какой либо особой крупногабаритной транспортировочной тары.
В процессе исследования вариантов решения поставленной задачи найден датчик давления, удовлетворяющий точностным требованиям, которыми обладает «линейка» образцовых деформационным манометров. В связи с этим было принято решение об использовании данного датчика, основной функцией которого является преобразование интерпретированного им значения физической величины в отчет, удобный для восприятия человеком либо после стоящими измерительными или аналитическими системами.
УЭМПТ представляет собой аналого-цифровой прибор, осуществляющий поэтапное преобразование входного давления в удобное для восприятия человеком цифровое значение с задаваемой точностью и устанавливаемым диапазоном.
Входное давление воздействует на чувствительный элемент в датчике давления, путём изменения его сопротивления, за счёт этого изменяется потенциал до и после этого сопротивления – напряжение. Далее изменение напряжения преобразуется в цифровой десятиразрядный двоичный код, передаваемый в блок ввода данных. В блоке ввода данных осуществляется его преобразование в шестнадцатеричный шестнадцатиразрядный двоичный код с возможностью программирования и последующего изменения шага дискретизации этого преобразования и точечной коррекции отдельных значений всего диапазона и различных его интервалов. Далее шестнадцатеричный код передаётся на устройство отображения информации, которое преобразует его в удобные для восприятия человеком символы, отображаемые на семисегментном индикаторе.
Блок ввода данных является аналитическим центром УЭМПТ, так как именно в нём происходит преобразование, являющееся фактически переходной от «машинной» к «отчётной», осуществляется ввод самой программы восприятия кода, поступающего от аналого-цифрового преобразователя (АЦП), и при необходимости его коррекция, уточнение или полное изменение при использовании его в других системах.
Блок ввода данных обеспечивает полный контроль происходящих в нём преобразований путём технической поддержки возможности изменения его программы без подключения к ПК, как целиком, так и в отдельных её участках. Многофункциональность и универсальность блока ввода данных обуславливает его сложность [1].
Предложенная система идеально подходит для использования в подвижных лабораториях измерительной техники, так как обладает малыми габаритами, имеет возможность сопряжения с ПК или другими измерительными системами, заменяет множество различных средств измерения, путем возможности смены датчиков различных физических величин, воздействующих на АЦП, который, в свою очередь, передает цифровой код в сам блок ввода данных. Так как датчики физических величин и АЦП не входят в корпус блока ввода данных, то есть значение физической величины, сформированное ими, лишь подводится на соответствующие разъемы блока ввода данных, возникает возможность дистанционного проведения измерений, что необходимо при контроле различных параметров агрессивных сред.
Фактически работа блока ввода данных заключается в преобразовании кода полученного от АЦП в код удобный для восприятия человеком, либо различными измерительными системами, в том числе и ПК. Но ко всему прочему у него есть особенность определяющая его бесконечную универсальность и обособленность – это возможность перепрограммирования процесса преобразования, происходящего в нём, без использования вспомогательных средств. Это даёт возможность использования различных датчиков множества физических величин, предварительно перепрограммировав под них блок ввода данных [2].
Ещё одна уникальная особенность блока ввода данных, вытекающая из возможности его перепрограммирования – это возможность сужения диапазона его преобразования для, пропорционального этому сужению, повышению точности и чувствительности его преобразования [3].
Важно отметить, что процесс преобразования физической, величины
выраженный в двоичном коде, описывается, а затем и программируется в блоке ввода данных в цифровой форме, что исключает появление каких либо погрешностей и определяет ненадобность проведения последующих частых поверок блока ввода данных.
Ввиду неизменности заложенного в блок ввода данных процесса преобразования физической величины, он вполне может заменять эталоны физических величин, причём не один, а множество эталонов, но на достаточно узких диапазонах.
Библиографический список
- Якубовский С. В., Барканов Н.А., Ниссельсон Л.И., Топешкин М.Н., Ушибышев В.А. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Справочное пособие / Якубовский С. В., Барканов Н.А., Ниссельсон Л.И. и др.; Под ред. Якубовский С. В. 2-е изд. переработанное и дополненное. М.: Радио и связь, 1985. 432 с.
- Шило А. П. Популярные интегральные микросхемы. Справочное пособие / А. П. Шило. М.: Радио и связь, 1985. 473 с.
- Григорян С. Г. Конструирование электронных устройств систем автоматизации и вычислительной техники / Григорян С. Г. Ростов н/Д: Феникс, 2007. 303 с.
Количество просмотров публикации: Please wait