新型活塞式压力计自动控制与工作特性分析

【摘要】压力在工业生产和日常生活中是一个非常重要的检测参数。作为压力参数检测工具的各种压力仪表，其准确度、可靠性等性能指标会受使用环境、使用频繁程度以及保养、存放条件等综合因素的影响而发生变化，为此有必要定期对压力仪表进行检定或校准。活塞式压力计是压力计量领域应用非常广泛的标准器，然而在实际应用中检定操作多靠人工手动完成，因此劳动强度大、工作效率低，难以满足现代化工业对于压力仪表检测的要求。新型活塞式压力计对常规活塞式压力计的结构和工作方式做出了改进，使其具有如下优点：无旋转活塞系统由于不需要使活塞旋转，简化了检定操作的流程；电动独立砝码加卸载方式使砝码加卸载控制更加灵活、执行速度更快；压力校验过程也因伺服驱动的引入而变得更精准、平稳。新型活塞式压力计在秉承传统活塞式压力计准确度高、稳定性好的优点的同时，操控更加灵活，自动化水平更高，动作执行更快且平稳，可以提高检定操作的效率和测量的准确度。本文首先介绍了新型活塞式压力计整机的工作原理，对无旋转活塞系统、独立砝码加卸载机构以及伺服压力校验系统的机械结构和电气硬件进行了详细分析。接着对压力计的计算机控制软件进行了设计，着重阐述了各功能模块的设计思想及实现方法。软件以相关检定规程为依据，结合压力计的操控特性而设计，具有良好的人机交互界面，实现了设备运行状态的实时监测、标准压力值的产生与释放、自动伺服压力校验以及压力传感器数据自动采集等主要功能。然后建立了自动伺服压力校验系统的数学模型和基于Simulink的数字仿真模型，通过试验对比分析，并结合计算机模拟仿真，研究了在不同的控制方法下，系统对砝码加载这一典型干扰输入下的响应特性，验证了本文所建立的模型的正确性，并证明了带死区的增量式PID控制方法适用于自动伺服压力校验系统。最后通过对新型活塞式压力计系统的分析，建立了压力测量模型，并根据不确定度传播定律推导出各输入量的灵敏系数，为压力测量不确定度的评定提供了计算方法。论文的研究成果为新型活塞式压力计在实际中的应用奠定了基础。
【作者】刘建春；
【导师】呼咏；
【作者基本信息】吉林大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】压力计量；活塞式压力计；控制软件；自动控制；不确定度；

【参考文献】
[1]关月月.俄语简单句语义—句法模式生成机制研究[D].黑龙江大学,俄语语言文学,2014,博士.
[2]郭锐.基于自组织理论的传统村落当代更新模式研究[D].华中科技大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[3]李杨.股指期货与沪深300ETF统计套利研究[D].西南交通大学,金融学,2013,硕士.
[4]孙万鹏.STATCOM在风电并网系统电压稳定性中的应用研究[D].南京邮电大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[5]郭政辉.基于JSP的学生信息管理系统的设计与开发[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[6]黎波.论现代油画中个人图式语言的运用[D].南昌大学,美术学,2012,硕士.
[7]尤冬梅.基于特征模型的超声波电机转速自适应控制[D].河南科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[8]李勇.企业内部控制评价研究[D].北京交通大学,2010.
[9]李旭杰.蓝牙应用模型的研究与免提应用模型的实现[D].河海大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[10]张薇.功能梯度压电层合复合材料圆柱壳体表面局部分层非线性屈曲[D].上海交通大学,固体力学,2013,硕士.
[11]何洪,周恩涛,孙薇,周士昌.滞后复杂系统的多步预报自学习模糊控制[J].控制与决策,1996,02:300-303+299.
[12]蒋培刚,苏宏业,褚健.线性不确定时滞系统指定衰减度鲁棒镇定[J].自动化学报,2000,05:681-684.
[13]刘悦今,李文斌.涟钢4号高炉安装圆柱形冷却器实践[J].炼铁.2001(06)
[14]武莉娜.《儒林外史》称呼语研究[D].西南大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[15]孔祥超.鄂尔多斯盆地华庆地区长8_1沉积相特征研究[D].成都理工大学,地质学,2013,硕士.
[16]杨旭林.改性多壁碳纳米管与石墨烯微片增强聚芳醚腈复合材料[D].电子科技大学,2013.
[17]罗微.高低和TQI的轨道不平顺预测模型研究[D].西南交通大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[18]曹延亮.竹网堆载管井排水加固超软土地基试验研究[D].河北大学,岩土工程,2014,硕士.
[19]杨正文,李小虎.白蚁危害光缆接头的原因分析[J].邮电设计技术.1998(06)
[20]潘立新,晋秀龙.跨行政区环城游憩带的形成机制与空间结构特征分析[J].统计与决策,2014,21:105-108.
[21]唐国彬.辩证遣方对幽门螺杆菌相关性胃炎的幽门螺杆菌根除率和症状改善的随机对照试验[D].成都中医药大学,中西医结合临床,2012,硕士.
[22]李丽.胎球蛋白A及其岩藻糖基化修饰改变在HBV相关肝病中的研究[D].第二军医大学,临床检验诊断学,2013,硕士.
[23]刘书高.热丝K-PAW焊接熔池—小孔热场与流场动态行为的数值分析[D].江苏科技大学,材料工程（专业学位）,2014,硕士.
[24]窦晓波,吴在军,胡敏强.借鉴IEC61850功能分层的保护装置的设计[J].电力系统自动化,2004,23:65-70.
[25]徐峰林.焦炉4大车集中监控和管理系统[J].冶金自动化,2013,02:59-62+67.
[26]马钧钊.基于嵌入式WEB的烟草仓库智能监控系统[D].华东交通大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[27]亓华龙.注塑机锁模机构有限元分析和前模板优化设计[D].山东大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[28]李亮.课程内容的文化选择[D].南京师范大学,课程教学论,2014,博士.
[29]蒋厚强.银纳米线及其线基复合结构之SPP传输、调控研究[D].中国科学技术大学,2014.
[30]戴彤.生长分化因子-15基因多态性和血浆水平与冠脉扩张的相关性研究[D].北京协和医学院,临床医学,2013,博士.
[31]盛中伟.鸡NLRC5信号通路相关基因的转录与抗性关联的研究[D].扬州大学,动物遗传育种与繁殖,2012,硕士.
[32]赵晓青.酒精作为增强相的木塑复合材料的研究[D].北京化工大学,微生物与生化药学,2013,硕士.
[33]汪钰秀.论气候资源开发利用的法律规制[D].首都师范大学,宪法学与行政法学,2013,硕士.
[34]李雪.论德彪西二十四首钢琴前奏曲中持续音的运用[D].西安音乐学院,作曲与作曲技术理论,2014,硕士.
[35]刘楠.配网自动化实用性试点工程研究[D].天津大学,电气工程,2013,硕士.
[36]王志豪.库切的《等待野蛮人》和《耻》中的历史书写[D].东北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[37]任仪南.基于流程创新的第三方支付增值业务研究[D].北京交通大学,2014.
[38]王红红.关于英语教学专业批判性思维能力和课堂提问关系之研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[39]丁燕.超声造影及IL-17在早期子宫内膜癌期诊断中的相关性研究[D].兰州大学,妇产科学,2013,硕士.
[40]胡志强.煤矿提升机监控系统及其故障诊断的研究[D].中国矿业大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[41]张爱慧.白内障超声乳化人工晶体植入术与年龄相关性黄斑变性的相关性研究[D].山东大学,临床医学（专业学位）,2012,硕士.
[42]马里,言立强,陈晖,朱春毅,李向欣,何山.同步电动机矢量控制系统电流模型IMO的调整方法[J].冶金自动化,2004,04:58-60.
[43]姚柳伊.健胃消胀合剂治疗慢性萎缩性胃炎肝胃不和证的临床疗效观察[D].甘肃中医学院,中医内科学,2014,硕士.
[44]刘云强.武汉站建筑设计[J].建筑创作.2007(04)
[45]侯庆慧.基于高频AC链的高效率微逆变器的优化研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[46]叶玮.特高压断路器液压操动机构设计[D].沈阳工业大学,电机与电器,2013,硕士.
[47]王宁.常温常压无催化剂CH_4与N_2等离子体合成新物质研究[D].大连海事大学,环境科学,2004,硕士.
[48]张晶晶.2型糖尿病大血管并发症中血浆微小RNA表达谱的研究[D].华中科技大学,内科,2013,硕士.
[49]庄宏琳.石墨烯作为长程共振能量转移受体在朊蛋白检测中的应用研究[D].西南大学,药物分析,2013,硕士.
[50]丁瓅.目的论视角下的电影字幕翻译[D].西北大学,英语语言文学,2013,硕士.