智能压力/差压传感器多点调校装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能压力／差压传感器多点调校装置，传感器级连及导压部件上面并联固定连接至少一个以上的智能压力／差压传感器，导压部件的内部各正／负气源输出口连通，并与外部压力源相连；传感器的压力／差压入口与传感器级连及部件中的各压力／差压输出口相连接；通信部件由至少一个以上的智能变送器通信和信号处理模块组成，并通过数字连接件与智能压力／差压传感器连接，ＰＣ机通过ＨＡＲＴ通信接口与通信部件连接。，该装置利用ＨＡＲＴ总线协议多点网络数字通信技术和多传感器级连加压的技术，配套专用的组态调试软件，实现对多台智能压力／差压传感器的在线实时调校，并且适用于智能压力变送器整机的生产和检验。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感器调校装置，尤其是一种用于带数字转 换和存储单元的智能压力/差压传感器的调校装置。
技术介绍
压力/差压传感器是将压力/差压信号转换为电信号的器件或装 置，包括了压力/差压敏感部件及转换单元。压力/差压变送器将传感 器转换出来的电信号，经过信号的处理，将变成统一形式的电信号输出，如4 20mA、广5V等。压力/差压传感器、信号处理电路及配套外 壳组成了压力/差压变送器。压力/差压变送器产品被广泛的应用在工 业过程控制系统中。由传感器、信号处理电路组成的压力变送器，由于传感器、电路 部分的参数不可能完全相同，组装好的变送器整机的输出信号不是标 准信号，因此需要对传感器或变送器进行调校。调校过程是对传感器 /变送器施加标准信号，通过调整电路参数，使输出与标准相统一。 传感器/变送器的调校是变送器生产过程的重要环节，将决定整机的 性能。随着电子技术的不断发展，信号处理电路由原来的模拟电路发展 到了今天以微处理器为核心的大规模集成电路，并实现了双向通信功能，压力变送器也从原来的模拟型升级到了智能型，符合各种现场总线标准。目前广泛使用的是HART总线协议，通过在压力变送器标准 输出4 20raA的模拟信号上，采用FSK频移键控技术，将1200波特率 的Bell202数字信号叠加上去，实现数字信号的双向通信。由于微处 理器的存在，变送器信号处理是通过单片机软件技术得以实现。数字 技术和通信技术在智能仪表中的应用，方便了变送器整机的生产调校 过程。原来需要通过改变电路参数进行整机调校的过程，变成了改变 微处理器内部参数的过程，参数的改变将利用通信实现。随着数字技术和压力传感器/变送器小型化的发展，现在已将部分 信号调理电路和参数存储模块放置到了压力/差压传感器组件中，组 装成为智能压力/差压传感器部件，如图1所示。其特征是1. 传感器输出的电信号被信号调理电路转换为数字信号，可以直接 被包括有微处理器的通信和转换输出模块读取；2. 因为增加了存储模块，与压力传感器特性相关的特性参数被直接 存放其中。当通信和转换输出模块调换或升级的时候，传感器参数仍 然存在，可以被直接读取使用，避免了对传感器参数的再次调整一即 传感器标定工作；3. 包括了一根与通信和转换输出模块相连的总线，通过总线向传感 器提供电源及实现数据双向传输。但目前智能压力传感器/变送器的生产调校和检验装置还比较简 单，与传统的调校装置相比仅是增加了通信模块，智能压力传感器仍需要与其他部件组合成智能变送器整机，才能进行生产调校，如图2 所示，而且往往是单台仪表生产调校，没有充分发挥出智能特性。而 且当整机发生故障的时候，较难分清故障发生原因及位置，往往需要 重新进行组装，给生产、维护和检修带来了不便。
技术实现思路
本技术是要提供一种用于智能压力/差压传感器组件批量化 生产和检验的调校装置，该装置利用HART总线协议多点网络数字通 信技术和多传感器级连加压的技术，配套专用的组态调试软件，实现 对多台智能压力/差压传感器的在线实时调校，并且适用于智能压力 变送器整机的生产和检验。本技术是这样实现的 一种智能压力/差压传感器多点调校装 置，包括智能传感器，数字连接件，电源装置，传感器级连及导压部 件，符合HART协议多点网络规范的通信部件，PC机及组态软件。传感器级连及导压部件上面并联连接至少一个以上的智能压力/ 差压传感器，导压部件的内部各正/负气源输出口连通，并与外部压 力源相连；传感器的压力/差压入口与传感器级连及部件中的各压力/ 差压输出口相连接；通信部件由至少一个以上的智能变送器通信和信 号处理模块组成，每个模块包括微处理器、HART调制解调模块、电 源调整模块级输出驱动模块，并通过数字连接件与一个智能压力/差 压传感器连接，各模块并联后串联在24V回路系统中；PC机通过HART 通信接口与通信部件连接。传感器级连及导压部件上面并联固定连接一至十五个智能压力/ 差压传感器；智能传感器通过螺栓与传感器级连及导压部件相连接；导压部件的各正/负气源输出口通过密封垫圈与传感器压力法兰组件的压力入口紧密连接；智能传感器调校软件安装在PC机中，并通过HART通信接口并联在负载电阻或通信部件两端，利用HART信号进行 数值传输。本技术的智能压力/差压传感器多点调校装置，具有以下优点1. 实现对智能压力/差压传感器的单独而统一的生产调校，调校好的 传感器可以灵活的与各种协议的通信和转换输出模块组装成智能变 送器，而无需对智能传感器进行重复标定工作；2. 实现对多个传感器的同步操作，发挥智能传感器数字化特点，将 极大优化生产过程，提高生产效率，方便故障的排查和维护。3. 装置连接方式灵活，同时适用于压力变送器的生产和检验，应用 范围广。附图说明图1是智能压力/差压传感器组件结构示意图； 图2是单台压力/差压变送器调校示意图； 图3是本技术装置的连接示意图； 图4是通信部件的结构示意图；图5是传感器级联及导压部件结构示意图； 图6是15台智能传感器的连接图； 图7是上位机软件流程图。具体实施方式以下结合附图与具体实施例对本技术作进一步的说明。图1所示的智能压力/差压传感器组件中，传感器测量组件103 完成对压力/差压信号的测量和转换，经信号调理板102后转变为数 字信号，并通过数字连接件101进行数据传送。调理板102中包括了 参数存储单元。传感器测量组件103的测量部位(下部)装有受压密 封圈7,通过螺栓105与压力法兰组件104固接在一起。通过压力法 兰组件上的安装孔106实现整个智能传感器组件及变送器的安装固 定，并通过引压孔109将压力信号导入，并作用在传感器测量组件 103的压力隔离膜片108上。图2所示是单台压力/差压传感器的调校示意图，压力校验装置 201产生的标准压力信号，通过导气管送给压力/差压变送器202，再 将变送器串联至回路中，回路由电源装置204提供'24V稳压电源，同 时串联了 250欧姆的回路电阻203以保证HART通信。变送器202或 回路电阻203两端并联精密电压表205和HART手持操作器206或其 他组态设备。气回路和电回路构成了整个变送器的调校系统。目前不 能对智能压力/差压传感器部件单独调校。图3是本技术专利多点调校装置的连接示意图。将多个智能 传感器311，利用螺栓312与传感器级连及导压部件309相连接，使 导压部件309的各正/负气源输出口 310，通过密封垫圈与传感器311 压力法兰组件104的压力入口 109紧密连接。导压部件309的内部实 现各正/负气源输出口 310连通，并与外部压力源313相连。各智能 传感器的数字连接件307，与多点通信部件305的数字接口 306相连。 通信部件305内部包括了多个智能变送器通信和信号处理模块，各模 块并联，并将整个通信部件与24V电源301和负载电阻303组成模拟 回路。智能传感器专用调校软件安装在PC机304中，通过HART通信 接口 303并联在负载电阻303或通信部件305两端，利用HART信号 进行数值传输。通信部件可利用螺丝308安装在传感器级连及导压部 件309上，实现固定。图4是通信部件的结构示意图，通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能压力／差压传感器多点调校装置，包括智能传感器（３１１），数字连接件（３０７），电源装置，其特征在于，该装置还包括传感器级连及导压部件（３０９）；符合ＨＡＲＴ协议多点网络规范的通信部件（３０５），ＰＣ机及组态软件（３０４）；所 述传感器级连及导压部件（３０９）并联连接至少一个以上的智能压力／差压传感器（３１１），导压部件（３０９）的内部各正／负气源输出口连通，并与外部压力源（３１３）相连；传感器（３１１）的压力／差压入口与传感器级连及导压部件（３０９）中的各压力／差压输出口相连接；通信部件（３０５）由至少一个以上的智能变送器通信和信号处理模块组成，每个模块包括微处理器、ＨＡＲＴ调制解调模块、电源调整模块及输出驱动模块，并通过数字连接件（３０７）与一个智能压力／差压传感器（３１１）连接，各模块并联后串联在２４Ｖ回路系统中；ＰＣ机（３０４）通过ＨＡＲＴ通信接口与通信部件（３０５）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏，俞琤，
申请(专利权)人：上海工业自动化仪表研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]