伴隨著工業(yè)4.0的不斷推進(jìn)，在壓力測試相關(guān)行業(yè)中，僅使用一臺(tái)儀器的測量方式已經(jīng)很難滿足現(xiàn)今的測試需求。多臺(tái)儀器的連續(xù)協(xié)同測量已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在計(jì)量、校準(zhǔn)等領(lǐng)域中。橫河測試測量始終致力于為用戶提供最高精度與最前沿的測量技術(shù)與方法。在壓力測量領(lǐng)域，我們也在不斷地追求更完善的解決方案。

新時(shí)代的壓力測試解決方案有哪些要求？

在一套成熟的壓力測試系統(tǒng)中，一般會(huì)包括數(shù)字壓力計(jì)、壓力標(biāo)準(zhǔn)器、壓力被測物等儀器設(shè)備。壓力標(biāo)準(zhǔn)器將被測物的輸入壓力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制，并按照測試要求輸出標(biāo)準(zhǔn)壓。再通過壓力計(jì)進(jìn)行壓力測量，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果的參考比對(duì)，進(jìn)而完成計(jì)量、校驗(yàn)等相關(guān)測試(圖1)。

圖1 配備MT300和MC100的壓力測試系統(tǒng)僅示意，不作為商業(yè)用途

首先是自動(dòng)化

由于測量儀器的局限性，傳統(tǒng)的壓力測試系統(tǒng)通常會(huì)采用手動(dòng)的儀器操作與結(jié)果記錄，這極大影響了測試效率，同時(shí)也可能由于操作失誤而帶來結(jié)果的偏差。為了避免上述情況，自動(dòng)化壓力測量應(yīng)需而生，其重要性正在不斷地提高。越來越多的測試解決方案都依賴于自動(dòng)化測量。

當(dāng)然，精確測量永遠(yuǎn)是重中之重。

橫河壓力測量儀配有橫河專有的自主研發(fā)的硅諧振傳感器，可實(shí)現(xiàn)高精度，高分辨率和高穩(wěn)定的壓力測量。使用兩個(gè)振蕩器，通過兩個(gè)獨(dú)特的振蕩計(jì)數(shù)之間的差別來推導(dǎo)出壓力。這種結(jié)構(gòu)，可以抵消外部環(huán)境的影響；由于振蕩器處于真空中，也減少了振動(dòng)能量的分散；再加上單晶硅優(yōu)秀的靈活性，可以使儀器獲得高品質(zhì)因數(shù)。

壓力計(jì)的原理是：由共振傳感器將氣體壓力轉(zhuǎn)化為頻率信號(hào)，再由壓力傳感器將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)化為壓力值。共振傳感器包含傳感器部分和激振電路部分。激振電路由兩個(gè)加工在單晶硅上的H型振子(振蕩器)組成。受到氣體壓力時(shí)，一個(gè)受拉力，一個(gè)受壓力，從而產(chǎn)生與作用壓力成正比例的高差壓輸出(圖2)。

圖2 硅諧振傳感器結(jié)構(gòu)圖

來源：MT300數(shù)字壓力計(jì)產(chǎn)品介紹Bulletin MT300-01-CN

其次是集成化

橫河數(shù)字壓力計(jì)MT300、壓力標(biāo)準(zhǔn)器MC100可以集成在各種壓力測試系統(tǒng)中，并通過開放的通信類庫實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)更為自由的標(biāo)準(zhǔn)化測試，達(dá)到自動(dòng)化測試的目的。同時(shí)，我們還可以利用編程的方式將結(jié)果導(dǎo)出為所需格式的文件，用來做更為方便快捷的計(jì)量校準(zhǔn)，從而大大提高測試效率（圖3）。

圖3 配備MT300和MC100的壓力自動(dòng)測試解決方案

僅示意，不作為商業(yè)用途

如何實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信？

橫河測量儀器常用的通信接口為：Ethernet網(wǎng)口、USB接口、GPIB接口、RS232串口。這些測量儀器的通信類庫為TMCTL，借助此類庫可以非常容易地實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與儀器間的通信；如果使用USB接口通信，則需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)。

TMCTL涵蓋了各種類型接口的API，用戶可通過C++、C#或python等編程語言直接或者間接調(diào)用TMCTL中API，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與儀器的通信，使用步驟也比較簡單：(GM，GP系列可通過ModbusTCP方式，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通信)

1   確認(rèn)通信接口

2   安裝所需驅(qū)動(dòng)

3   確認(rèn)開發(fā)語言

4   搭建開發(fā)環(huán)境

5   下載TMCTL

6   配置所需文件

7   接口連接儀器

8   建立通信連接

9   發(fā)送通信指令

10 接受通信數(shù)據(jù)

在這些過程中，需要注意的如下事項(xiàng)：

1、使用USB，GPIB或RS232接口通信時(shí)，請(qǐng)安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，其中USB驅(qū)動(dòng)是橫河提供。

2、配置TMCTL類庫文件時(shí)，請(qǐng)根據(jù)電腦情況(32位/64位)以及所使用的編程語言選擇相應(yīng)的類庫。

3、正常的通信都是從連接儀器開始(API: Initialize)。通信結(jié)束時(shí)請(qǐng)斷開連接(API: Finish)。

4、使用某些接口通信時(shí)，可能需要對(duì)發(fā)送的命令進(jìn)行編碼，同時(shí)在獲取回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)也可能需要解碼。

5、編寫程序時(shí)請(qǐng)參考說明書，同時(shí)請(qǐng)注意輸入輸出的均為英文半角格式。