【中心内容】文章基于在航天器地面模拟试验中的压力计量测试需求，针对常用的一种压力变送器，开发了一套自动校准系统。
【引言】
在航天器地面模拟试验中，压力计量测试主要应用于以下场合：1）动力系统的压力测试、检查与密封，如模拟器的充气，气瓶的气密性检查、置换和增压；2）地面辅助设备的压力测试和控制，如空调机组的压力测试与控制，洁净压缩空气、氮气、液氧、液氮制取设备上所涉及的各种压力的测试与控制[1]。在上述过程中使用到的所有压力测试仪表的准确性与可靠性都要通过定期的计量校准来保证。因此，压力测试仪表的计量校准工作是地面模拟试验的重要保障环节。对于测量压力参数来说，工业上普遍采用变送器将压力转换成电流信号来传输模拟量。采用电流信号的原因是不容易受试验环境干扰，并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响信号质量，在普通双绞线上可以传输数百米。目前我们经常校准的为第二代压力变送器，负载电阻为0～350 kΩ（如SC3051系列），输出模拟直流电流信号4～20 mA。上限取20 mA 是考虑防爆的要求，下限没有取0 mA 是为了能检测到数据传输线是否断路。压力变送器的校准传统上是通过手动方式来完成的，校准过程中的操作环节多、工作效率低，很容易引入人为误差。为了提高校准工作效率和测量精度，我们开发了一套压力变送器自动校准装置。
1、自动校准装置的组成与工作原理
1、1 校准装置的组成
该装置主要由工控计算机系统、供气系统、压力控制器系统、数据采集系统、运动执行系统、被校准压力变送器及辅助设施等组成，如图1 所示。
1）工控计算机系统采用研华工控机，安装了LabVIEW8.6 软件和数据测控程序。
2）供气系统用氮气瓶并配以减压阀进行供气，提供校准所需压力的气体。
3）压力控制器系统将所供的气体按照设定的标准值进行输出，用于提供标准的压力源。
4）数据采集系统使用计算机和仪器设备的RS232 通信接口，由数据测控程序设定压力变送器的校准值。之后计算机按照RS232 接口通信协议，采集压力变送器对应的显示数值并保存，以方便校准证书的处理。
5）运动执行系统把压力标准值传给被检定的压力变送器，来实现校准。
1.2 压力自动校准过程
1）根据压力变送器的测量范围和精度，选择校准点的个数。应按量程基本均匀分布，一般包括上限值和下限值（或其附近10%输入量程以内）在内的不少于5 个校准点。测量精度优于0.1 级和0.05级的压力变送器应不少于9 个校准点。
2）根据输入压力对压力变送器输出下限值和上限值进行调整，使其与理论的下限值和上限值相一致，完成对压力变送器“零点”和“满量程”的校准。
3）校准前，把产品名称、型号规格、测量范围、准确度、测量点数分别输入到计算机的虚拟仪器测控软件中，然后开始正式校准。在计算机控制下，压力控制器从测量下限开始自动等间隔加压。当压力达到某个设定值并持续稳定2 s 后，压力控
制器发出反馈信息给计算机，虚拟仪器软件程序读取被校准压力变送器的输出电流值；对此数据进行保存之后，计算机给压力控制器发出指令，开始进行下一个校准点的测试。当压力达到设定的测量上限后，虚拟仪器软件程序开始自动逐点减压反行程测量，直至回到零点完成一个循环。
4）测试结束后由虚拟仪器软件对数据进行处理得出校准结果，同时可由打印机打印出原始记录及校准证书。
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