[发明专利]两线制工业仪表的快速巡回检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仪表检测设备，特别涉及一种两线制工业仪表的快速巡回检测装置及检测方法。

背景技术

目前市场上的工业自控系统用仪表，既有传统的模拟型仪表又有数字化的智能仪表，模拟型仪表以4～20mA两线制为主，仍占有一定的市场份额；数字化的智能仪表通常符合某种现场总线规范，目前应用最广的是HART现场总线协议，因为其保留了传统的4～20mA模拟信号，同时又叠加了数字通信方式，因此可以在不改变原有系统结构的条件下实现对模拟仪表的替代。可见目前主流的智能或非智能型仪表都具有4～20mA的模拟输出功能，其回路连接如图1所示。因而考虑设计一种对两类仪表都能够进行检测的装置和方法来简化仪表的生产制造过程。

仪表在生产过程中，各种信息及其输出信号都需要在出厂前预设和调校，同时也需要对产品性能指标进行检验，把好产品质量关，使产品达到企业或者国家的标准。调校、检验和相关的老化测试是仪表生产过程的重要环节，决定了整机的性能。通常的检验设备包括有高精度数字万用表、采样/负载电阻、信号源(压力、温度等)。这样一些检验设备一次只能对一台仪表进行操作，如图2所示。为实现批量化生产，仪表厂商目前广泛采用的方法是将多台仪表连接成独立的回路，通过传统的手动拨动机械开关选择到需要的单台仪表，手工记录相关的测量数据，进行人工检测。虽然极少数采用了测量仪器的数字输出功能来记录数据，被检仪表的通道切换仍旧采用手动来完成，劳动强度大，效率难以提高。其系统功能框图如图3。

HART协议智能仪表的生产调校和检验装置还比较简单，与传统的装置相比仅是增加了简单的RS-232或RS-485通信模块来对检测数据的采集；底层的通道切换仍旧采用的是机械开关手工切换，是单台仪表检验的方式，效率较低，没有充分发挥出智能特性。

传统的检测方式是测试人员手动选择测试仪表，读取仪表示数，手工记录和处理数据，其缺点是误差大、测试时间长、效率低、分析处理数据工作繁杂；而自动测试系统具有精度高、数据采集快速高效、分析处理能力强等特点，大大提高了测试的精度和效率，降低了测试人员的工作强度。

发明内容

本发明是针对现在工业自控系统用仪表批量生产检测设备和方法存在的不足，提出了一种两线制工业仪表的快速巡回检测装置及检测方法，可实现对仪表的功能和性能作批量在线测试，自动切换模拟开关来进行检测通道的选择，自动测试并报告出测试产品类型及其单元模块中的失效性(电流输出失效，通信失效等)，以及性能指标是否符合标准，分拣产品故障，所得到的数据可保存下来进行分析，为改进工艺和提高质量提供决策，优化产品的生产过程，提高生产效率。

本发明的技术方案为：一种两线制工业仪表的快速巡回检测装置，包括由限流保护电路、负载采样电阻、与被检仪表串联连接到电源模块的24V输出上形成的数个二线制工业仪表回路，还包括模拟开关选通控制模块、数字输出模块、AD采集模块、HART通信模块、扩展接口模块以及上位机，上位机通过数子接口分别与数字输出模块、AD采集模块、HART通信模块连接，上位机输出信号通过数字输出模块到模拟开关选通控制模块，用于选通二线制工业仪表回路中的一路，上位机输出信号到AD采集模块，进行信号采集，AD采集模块将选通回路信号送入上位机，上位机发出符合HART协议的HART命令给HART通信模块，HART通信模块将数字信号转换成符合HART规范的FSK物理层信号叠加到回路负载采样电阻，用于与选通仪表进行通信，所述电源模块同时给各个模块供电。

所述自动测试装置可采用主从结构，由数个子系统组成，每个子系统包含独立的电源模块，负载采样电阻模块，通道选择模块，子系统之间通过总线数字接口相连接组成总线网络。

一种两线制工业仪表的快速巡回检测方法，包括两线制工业仪表的快速巡回检测装置，检测方法包括以下步骤：

1)启动上位机软件，上位机内参数设置模块对装置的各项参数进行设置，包括HART接口属性设置、数字输出模块和AD采集模块硬件的初始化、测试工程的相关信息的填写，并将以上信息记录入数据库；

2)上位机内仪表扫描模块运行，对接入检测装置的仪表进行扫描，扫描完毕后进入循环检测部分；

3)上位机向检测装置发送控制信号，经数字输出模块输出地址选择信号给模拟开关选通控制模块选择指定的通道，接着进入仪表类型判断，如果是HART智能仪表，上位机通过HART通信模块及模拟开关选通控制模块向仪表发送HART命令，对仪表进行设置；