集中供压式压力综合自动检定系统的开发及应用

陈 剑

中国石油大庆石油管理局有限公司技术监督中心 （黑龙江 大庆 163453）

中国石油大庆石油管理局有限公司技术监督中心计量检定测试所压力实验室主要负责油田压力仪器仪表的检定和校准工作，年工作量4.5万台件，其中实验室检定3.5万台件。工作繁忙时压力标准仪器设备不能完全满足检定需要，经常面临检定设备不够用，人员无设备使用的情况，无法有效提高检定质量和效率，满足不了油田压力计量和不断增加的检定业务量的需要[1]。原有的主要检定校准方式为人工操作压力源手动造压，通过被检表与标准表进行比较完成压力检定工作，检定过程中逐点打压消耗大量工作时间，人员劳动强度大效率难以提高。压力实验室现有各类压力泵及压力源15台件，各类数显压力标准16台件，活塞压力计7台件，压力自动检定装置一套。现有的压力自动检定装置只能进行单个仪表的检定工作，单套装置价格达几十万元，设备投资大难以进行大规模的购置和配备，短时间无法彻底解决问题。

针对以上问题，研发了集中供压式压力综合自动检定系统。通过开展集中式压力站在实验室的应用解决压力实验室检定中存在的问题，同时实现快速自动造压，实现多接口同时检定。既提高了检定效率，降低了检定员的劳动强度，又节约了设备投资，为压力检定工作实现自动化、数字化检定提供了技术基础保障。

1 工作原理及功能

由具有自动启停功能的空气压缩机（含主机和备用机）及储压罐组成集中供压式压力站[2]。作为整个系统的压力源，能够实现通过多管路将额定压力下的压缩空气输出到各操作岗位。只要开启阀门即可开展压力检定工作，方式类似各家使用自来水一样方便，且操作间清洁无噪音。

人工压力操作台由数字显示仪表、手动气体调节控制器构成。由于不需要人工打压，检定员只需调节旋钮就可以轻松快速调节控制输出不同压力值，达到高效检定压力表的目的。

自动压力操作台由全自动压力控制器构成，检定员只需将被检压力变送器连接到控制器上，就能够实现对仪表的全自动检定。

每个操作台均配备独立电脑，并安装有压力自动检定软件。对于压力变送器等自动压力仪表可以实现全自动检定。普通压力表只需检定员读数后使用鼠标点击屏幕就可实现数据的自动录入，并自动进行结果计算得出检定结论，实现自动检定功能。

2 设计方案

2.1 压力综合自动检定系统的构成

压力综合自动检定系统主要由硬件部分及软件部分构成。压力检定装置的总体结构设计见图1，压力检定装置的构成见表1。

图1 总体结构设计图

表1 压力检定装置构成列表

方案组成：由压力站检定装置及压力检定系统软件两部分组成。压力站检定装置由压力源、压力传输管路、压力控制检定装置及配套部件组成。

①压力源完成了造压装置、过滤装置、储气装置的设计开发，保证了装置的小型化、易用性及可靠性，完全能够满足设计需要；②压力管路，通过合理设计，完成了管路布局方案，各路输出都有单独截断控制，保证管路畅通，缩小管路体积，能够满足应用需要[3]；③压力控制调节单元通过手动压力调节控制单元及自动压力控制器的开发设计，实现了高效快捷精准的压力控制，能够满足应用需要；④压力表快速接口采用了高效快速的插拔式压力连接接口，设计使用了多接口连接台，实现了多表同时检定功能，满足了应用需要。

2.2 压力检定软件技术实施方案

软件系统技术方案见图2、图3，符合压力仪表的检定规程要求。该方案实现了自动检定功能及手动检定功能；与中心信息系统实现互联互通；具有二维码管理功能系统；能够实现检定多块仪表（至少4块）的功能；电子化记录符合计量管理要求；压力综合自动检定软件的设计开发，实现了压力仪表自动检定功能，使用界面人性化设计，以方便快捷检定为中心[4]。引入了标尺、反校等概念，大大提高了检定效率，实现了多表同时检定功能。

3 应用效果

该项目应用在计量检定测试所压力实验室，共有2台空气压缩机、3台半自动压力控制器、2台全自动压力控制器、5台装有检定软件的计算机、15个配有快速接头的表位，可同时检定10块压力仪表。在应用期间，空气站工作稳定，造压迅速，控压准确，操作简洁，整套设备系统自动化程度较高，共完成1 100余块压力表，以及124台压力变送器的检定。检定人员反馈该压力检定系统在新的空气站项目应用过程中达到了预期的效果，工作效率大幅提高。经过专业技术人员系统培训后，通过使用空气站检定压力表，单块表的检定时间由原来的15～18 min，缩短到7～8 min，较之前每天可多检定17～20块压力表。而且由于使用了快速接头和旋钮调节压力，检定人员的拆装仪表和升压降压等重复性动作的劳动强度大大降低[5]。空气站使用过程中，空气压缩机供气量足，噪音很小，安全系数很高。软件方面，数据录入十分方便，原始记录也通过电子文档形式生成并保存在计算机内，既方便随时查阅，又节约了填写原始记录的时间。生成电子记录的同时可将仪表信息录入中心的计量管理系统直接生成检定证书，从而节约了出具证书的时间。

图2 全自动检定系统图

图3 人工半自动检定系统图

4 结论

压力综合自动检定系统的应用能够完成压力仪表的快速、自动化检定，实现压力检定的自动化、电子化、信息化。通过开展集中供压式压力站在实验室的应用解决以上存在的问题，同时实现了快速自动造压，实现了多接口同时检定，既提高了检定效率，降低了检定员的劳动强度，又节约了设备投资，为压力检定工作实现自动化、数字化检定提供了技术基础保障。