压力变送器标定检验方法、系统、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及自动化领域，特别涉及一种压力变送器标定检验方法、系统、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.压力变送器是指能够感受压力并按一定规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。一般由压力传感器、转换模块两部分组成，压力传感器将压力信号转成电信号，转换模块接收电信号将其转为输出信号。一般输出信号有两线制规格输出(4～20ma+hart)、四线制规格输出(modbus-rtu/rs-485)等。
3.传感器性能受到温度、压力量程的影响，不同的传感器具有离散特性，温度信号与压力信号响应速度不一致，不同厂商不同规格传感器规格差异大。为了消除测量过程中的零点温度漂移、量程温度漂移、非线性误差、零点漂移等，需要预先对压力变送器进行校准和检验，并将相关参数预先配置。
4.由于每台压力传感器、转换模块的元件特性不一致，且性能受温度、压力量程的影响，为了消除测量过程中的零点温度漂移、量程温度漂移、非线性、零点漂移等误差，在出厂前需要对压力变送器进行标定检验，以确保传感器的精度满足需求。
5.现有通过手动进行传感器标定的方法，一个操作员一次仅能对一台压力变送器进行数据配置和标定，数据参数需要手动下发，效率极低。不同规格的传感器支持协议不同，需要做适配，适用性不够强。手动标定完需要另行做精度测试和温漂测试，集成性不够高。
6.为此，需要一种自动化更高的压力变送器标定检验方法，提高检验效率。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压力变送器标定检验方法、系统、装置及计算机可读存储介质，自动化更高，提高检验效率。其具体方案如下：
8.一种压力变送器标定检验方法，包括：
9.建立与压力变送器的通信连接；
10.根据预设的所述压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，对所述压力变送器进行初始化配置；
11.按照预设的标定流程，对所述压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定数据表；
12.设置不同的测试压力点与测试温度点，对所述压力变送器进行精度测试，得到测试结果；
13.比对所述测试结果与所述标定数据表，得到检验结果。
14.可选的，所述建立与压力变送器的通信连接的过程，包括：
15.根据所述压力变送器所支持的通信模式，建立与所述压力变送器的通信连接。
16.可选的，所述根据所述压力变送器所支持的通信模式，建立与所述压力变送器的
通信连接的过程，包括：
17.根据所述压力变送器所支持的通信模式，选择与所述压力变送器对应的通信模式配置信息；
18.根据所述通信模式配置信息，建立与所述压力变送器之间的通信通道。
19.可选的，还包括：
20.当与多个压力变送器建立通信通道后，遍历已建立的所有通信通道，确定每个通信通道的连接状态。
21.可选的，所述按照预设的标定流程，对所述压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定数据表的过程，包括：
22.设定目标温度，测试环境到达所述目标温度后保温；
23.判断是否到达预设的保温时间；
24.如果到达所述保温时间，则控制所述测试环境的压力到达指定压力；
25.等待预设的延迟时间后，标定所述测试环境的当前温度和压力值；
26.判断当前温度下全部压力标定点是否标定完成；
27.如果未完成，则调整指定压力为下一个压力标定点继续标定；
28.如果全部完成，则判断全部温度是否完成标定；
29.如果未完成，则调整目标温度为下一个温度标定点继续标定，直至全部温度完成标定。
30.本发明还公开了一种压力变送器标定检验系统，包括：
31.通信建立模块，用于建立与压力变送器的通信连接；
32.初始化模块，用于根据预设的所述压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，对所述压力变送器进行初始化配置；
33.标定模块，用于按照预设的标定流程，对所述压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定数据表；
34.测试模块，用于设置不同的测试压力点与测试温度点，对所述压力变送器进行精度测试，得到测试结果；
35.校验模块，用于比对所述测试结果与所述标定数据表，得到检验结果。
36.可选的，所述通信建立模块，具体用于根据所述压力变送器所支持的通信模式，建立与所述压力变送器的通信连接。
37.可选的，所述标定模块，包括：
38.目标温度设定单元，用于设定目标温度，测试环境到达所述目标温度后保温；
39.保温时间判断单元，用于判断是否到达预设的保温时间；
40.指定压力设定单元，用于如果所述保温时间判断单元判定到达所述保温时间，则控制所述测试环境的压力到达指定压力；
41.温压标定单元，用于等待预设的延迟时间后，标定所述测试环境的当前温度和压力值；
42.压力标定判定单元，用于判断当前温度下全部压力标定点是否标定完成；
43.压力循环调整单元，用于如果所述压力标定判定单元判定未完成，则调整指定压力为下一个压力标定点继续标定；
44.温度标定判定单元，用于如果所述压力标定判定单元判定全部完成，则判断全部温度是否完成标定；
45.温度循环调整单元，用于如果所述温度标定判定单元判定未完成，则调整目标温度为下一个温度标定点继续标定，直至全部温度完成标定。
46.本发明还公开了一种压力变送器标定检验装置，包括：
47.存储器，用于存储计算机程序；
48.处理器，用于执行所述计算机程序以实现如前述的压力变送器标定检验方法。
49.本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的压力变送器标定检验方法。
50.本发明中，压力变送器标定检验方法，包括：建立与压力变送器的通信连接；根据预设的压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，对压力变送器进行初始化配置；按照预设的标定流程，对压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定数据表；设置不同的测试压力点与测试温度点，对压力变送器进行精度测试，得到测试结果；比对测试结果与标定数据表，得到检验结果。
51.本发明通过预先制作压力变送器初始化时的各种配置信息，以及标定测试流程，实现自动建立与各测试压力变送器的通信，并且自动完成标定测试以及后续的精度测试过程，最终得到能够反映压力变送器精度级别的检验结果，实现了对压力变送器精度的自动检验，提高了检验效率，减少了人力成本。
附图说明
52.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
53.图1为本发明实施例公开的一种压力变送器标定检验方法流程示意图；
54.图2为本发明实施例公开的一种压力变送器标定初始化流程示意图；
55.图3为本发明实施例公开的另一种压力变送器标定检验方法流程示意图；
56.图4为本发明实施例公开的一种压力变送器标定流程示意图；
57.图5为本发明实施例公开的一种压力变送器标定检验系统结构示意图。
具体实施方式
58.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
59.本发明实施例公开了一种压力变送器标定检验方法，参见图1所示，该方法包括：
60.s11：建立与压力变送器的通信连接。
61.具体的，在进行测试前，首先连接需要进行测试的压力变送器，可以单独连接一台压力变送器进行测试也可以同时连接多台压力变送器以便进行测试，在连接后，由于每个
压力变送器的生产厂家与出厂设置可能不同，因此，需要根据每个压力变送器所支持的通信模式，建立与压力变送器的通信连接，以便后续进行标定。
62.s12：根据预设的压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，对压力变送器进行初始化配置。
63.具体的，为了快速且自动化的对单个或多个压力变送器进行测试，预先制定好针对每个压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，这样在建立与压力变送器的连接后，就可以发送设备配置信息和传感器配置信息至相应的压力变送器，完成对每个压力变送器的初始化配置，从而后续可以准确地控制压力变送器的运行，并且监测到每个测试中的压力变送器测试数据。
64.其中，参见图2所示，设备配置信息可以包括配置装配信息、设备变量初始化配置信息以及在两线制规格输出时的设备信息初始化配置信息和环路电流初始化信息或在四线制规格输出时的modbus-rtu参数初始化信息。
65.具体的，配置装配信息可以包括压力变送器的：1、仪表型号；2、设备变量分类、类型；3、生产日期；4、装配号；5、硬件、传感器信息；6、装配材料；7、pga配置；8、小压力切除值等。
66.具体的，设备变量初始化配置信息可以包括压力变送器的：1、显示模式；2、主变量报警；3、主变量传输特性；4、主变量单位；5、量程上限；6、量程下限；7、阻尼设置；8、主变量零点迁移；9、主变量量程微调等。
67.具体的，在压力变送器使用两线制规格输出时，例如，采用4～20ma+hart规格时，设备信息初始化配置信息可以包括压力变送器的：1、hcf等级编号；2、主到从hart前导符数量；3、hart命令版本；4、设备版本；5、设备软件版本；6、硬件版本；7、设备id；8、从到主hart前导符数量等；环路电流初始化信息可以包括压力变送器的：1、dac零点值；2、dac增益；3、固定电流模式；4、轮询地址等。
68.具体的，在压力变送器使用四线制规格输出时，例如，采用modbus-rtu规格时，modbus-rtu参数初始化信息可以包括压力变送器的：1、波特率；2、校验方式；3、停止位；4、数据格式；5、从机地址等。
69.具体的，传感器配置信息可以包括压力变送器的：1、传感器信息；2、变量单位；3、测量上下限；4、最小量程等。
70.s13：按照预设的标定流程，对压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定数据表。
71.具体的，在完成对压力变送器的初始化配置后，就可以按照预先设定的标定流程进行自动标定，从而实现自动化标定过程，最终得到自动标定后的标定数据表，完成标定过程。
72.s14：设置不同的测试压力点与测试温度点，对压力变送器进行精度测试，得到测试结果。
73.具体的，标定后再根据预先设定的测试方法，设置不同的测试压力点与测试温度点，对压力变送器进行精度测试，得到测试结果，从而得到能够与标定数据比对的测试结果。
74.具体的，测试方法可以包括精度测试和温漂性能测试，精度测试，首先设置测试压
力点。根据不同输出规格，在室温下，对压力量程范围内的压力点进行输出测试，控制压力源为第一个测试点，如为两线制输出，则测试其4-20ma的输出精度，如为四线制输出，则测试其modbus通信传输的压力值精度，精度的计算方式为：(测量值-设定值)/满量程值，测试完毕将压力源调整为第二个测试压力点，直至所有测试压力点遍历完成。
75.具体的，温漂测试，设定工作温度下的不同温度值，控制温度箱为第一个温度值进行精度测试，测试完毕控制温度箱为第二个温度值，直至温度点遍历完成。
76.s15：比对测试结果与标定数据表，得到检验结果。
77.具体的，通过比对在相同压力以及相同温度下相互对应的温度值与压力值，得到校准误差，根据误差的大小，以及预设的评判标准，最终得到校验结果，确定被测试的压力变送器的精度级别。
78.可见，本发明实施例通过预先制作压力变送器初始化时的各种配置信息，以及标定测试流程，实现自动建立与各测试压力变送器的通信，并且自动完成标定测试以及后续的精度测试过程，最终得到能够反映压力变送器精度级别的检验结果，实现了对压力变送器精度的自动检验，提高了检验效率，减少了人力成本。
79.可以理解的是，本发明实施例可以同时针对多台压力变送器并行进行标定检验。
80.本发明实施例公开了一种具体的压力变送器标定检验方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图3所示，具体的：
81.s21：根据压力变送器所支持的通信模式，选择与压力变送器对应的通信模式配置信息。
82.具体的，因每个压力变送器的通信通道均有不同的通信模式，因此，需要首先确定压力变送器的所支持的通信模式，才能够选择相应的通信模式配置信息，以便后续进行通信配置。
83.s22：根据通信模式配置信息，建立与压力变送器之间的通信通道。
84.具体的，在确定通信模式配置信息后，便可以根据与各压力变送器对应的通信模式配置信息分别对每个压力变送器进行配置，建立起与压力变送器的通信通道。
85.s23：当与多个压力变送器建立通信通道后，遍历已建立的所有通信通道，确定每个通信通道的连接状态。
86.具体的，利用通信模式配置信息建立通信通道后，并不能保证每个通信通道都是通信正常的，可能仅是显示建立成功但可能因为各种原因例如参数设置错误等，实际上无法进行有效的数据传输，因此，在建立完每个通信通道后，通过遍历的方式确认每个通信通道是否可以正常使用，可以利用基础指令尝试与各压力变送器的通信通道建立联系，如果对一通信通道尝试数次发送指令未得到回复，则可以判定该通道连接失败，对下一个通信通道继续进程测试。
87.具体的，通过确定出那些通信通道是正常的那些通信通道是故障的，可以在后续配置过程中仅对成功建立通信通道的压力变送器进行测试，避免了度未成功建立通信的压力变送器进行无效的测试流程。
88.s24：根据预设的压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，对压力变送器进行初始化配置。
89.s25：按照预设的标定流程，对压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定
数据表。
90.具体的，参见图4所示，标定流程可以具体包括s251至s258；其中，
91.s251：设定目标温度，测试环境到达目标温度后保温。
92.具体的，开始标定后，首先设定第一次需要测量的目标温度，并让测试环境达到目标温度后进行保温，通过保温使得测试环境气压和温度温度，确保测试环境的准确度。
93.s252：判断是否到达预设的保温时间；
94.s253：如果到达保温时间，则控制测试环境的压力到达指定压力。
95.具体的，由于测试环境是已知的，因此，可以预先设定测试环境达到稳态所需的时间即保温时间，在达到保温时间后，测试环境将会稳定，之后可以进行加压，使得压力也达到测试所需的指定值。
96.具体的，在调整压力前，首先可以对压力控制器调零，减少误差确保精度，同时可以进行压力预压老化两个循环，即设置指定压力在压力测量范围上限与下限进行两个循环，确保压力源可以提供所需压力。
97.s254：等待预设的延迟时间后，标定测试环境的当前温度和压力值。
98.具体的，同样加压后需要登台预设的延迟时间后，在确保测试环境压力和温度稳定后能够到达指定压力和目标温度后，再标定测试环境的当前温度和压力值，完成一次标定。
99.s255：判断当前温度下全部压力标定点是否标定完成。
100.可以理解的是，同一温度下需要对多个压力标定点进行标定，例如如下表一所示，在当前温度30℃下有对应的7个压力标定点需要进行标定，只有对当前温度下全部压力标定点全部标定完成后才切换至下一个温度，进行标定，在此之前先切换压力以便完成对当前温度下全部压力标定点的标定。
101.表一
102.30℃-90kpa0kpa150kpa300kpa450kpa600kpa750kpa
103.s256：如果未完成，则调整指定压力为下一个压力标定点继续标定。
104.具体的，例如表一所示，如果当前标定的是150kpa的压力标定点，当前温度30℃后续还有4个压力标定点，则调整指定压力为300kpa，变为下一个压力标定点继续标定。
105.s257：如果全部完成，则判断全部温度是否完成标定；
106.s258：如果未完成，则调整目标温度为下一个温度标定点继续标定，直至全部温度完成标定。
107.具体的，通过不断循环将各温度下的各压力标定全部进行标定，完成全部标定过程。
108.具体的，如果测试的压力变送器通道的输出为两线制规格输出(4～20ma+hart)，则需要对输出进行校准。
109.具体的，在工作温度内确定需要标定的温度点数和温度值并下发，在量程范围内确定标定量程及标定点数并下发，先自动控制温度箱为第一个温度，控制压力源为第一个压力点，对各个通道的压力变送器进行标定，标定时将当前温度和当前压力值下发，将该情况下与温度和压力对应的ad采集值记录，多点形成校准数据表。第一个压力点标定完毕，控制压力源为第二个压力点，直至压力点标定完毕，控制温度箱为第二个温度点，进行所有压
力点的标定，直到所有温度点标定完成。
110.此外，在退出工装标定模式后，可以限制出厂区数据不可再写。
111.s26：设置不同的测试压力点与测试温度点，对压力变送器进行精度测试，得到测试结果；
112.s27：比对测试结果与标定数据表，得到检验结果。
113.相应的，本发明实施例还公开了一种压力变送器标定检验系统，参见图5所示，该系统包括：
114.通信建立模块11，用于建立与压力变送器的通信连接；
115.初始化模块12，用于根据预设的压力变送器的设备配置信息和传感器配置信息，对压力变送器进行初始化配置；
116.标定模块13，用于按照预设的标定流程，对压力变送器的压力点和温度点进行标定，得到标定数据表；
117.测试模块14，用于设置不同的测试压力点与测试温度点，对压力变送器进行精度测试，得到测试结果；
118.校验模块15，用于比对测试结果与标定数据表，得到检验结果。
119.可见，本发明实施例通过预先制作压力变送器初始化时的各种配置信息，以及标定测试流程，实现自动建立与各测试压力变送器的通信，并且自动完成标定测试以及后续的精度测试过程，最终得到能够反映压力变送器精度级别的检验结果，实现了对压力变送器精度的自动检验，提高了检验效率，减少了人力成本。
120.具体的，上述通信建立模块11，具体用于根据压力变送器所支持的通信模式，建立与压力变送器的通信连接。
121.具体的，通信建立模块11，可以包括：配置信息选择单元和通信通道建立单元；其中，
122.配置信息选择单元，用于根据压力变送器所支持的通信模式，选择与压力变送器对应的通信模式配置信息；
123.通信通道建立单元，用于根据通信模式配置信息，建立与压力变送器之间的通信通道。
124.具体的，还可以包括：通道状态判断模块，用于当与多个压力变送器建立通信通道后，遍历已建立的所有通信通道，确定每个通信通道的连接状态。
125.具体的，上述标定模块13，可以包括：
126.目标温度设定单元，用于设定目标温度，测试环境到达目标温度后保温；
127.保温时间判断单元，用于判断是否到达预设的保温时间；
128.指定压力设定单元，用于如果保温时间判断单元判定到达保温时间，则控制测试环境的压力到达指定压力；
129.温压标定单元，用于等待预设的延迟时间后，标定测试环境的当前温度和压力值；
130.压力标定判定单元，用于判断当前温度下全部压力标定点是否标定完成；
131.压力循环调整单元，用于如果压力标定判定单元判定未完成，则调整指定压力为下一个压力标定点继续标定；
132.温度标定判定单元，用于如果压力标定判定单元判定全部完成，则判断全部温度
是否完成标定；
133.温度循环调整单元，用于如果温度标定判定单元判定未完成，则调整目标温度为下一个温度标定点继续标定，直至全部温度完成标定。
134.此外，本发明实施例还公开了一种压力变送器标定检验装置，包括：
135.存储器，用于存储计算机程序；
136.处理器，用于执行计算机程序以实现如前述的压力变送器标定检验方法。
137.另外，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述的压力变送器标定检验方法。
138.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
139.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
140.以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。