計(jì)算機(jī)化壓縮機(jī)加速壓力傳感器校準(zhǔn)

紐約州羅徹斯特 -“這是唯一可自動(dòng)進(jìn)行壓力生成，控制和測(cè)試的便攜式校準(zhǔn)器，”Transmation公司的機(jī)械工程師Dave Peterson表示。他的1292型APC(自動(dòng)壓力校準(zhǔn)器)坐在他身邊。在他身邊，呼呼聲和嗶嗶聲，因?yàn)樗趦煞昼妰?nèi)對(duì)商用差壓傳感器進(jìn)行了全面檢查。其速度，0.05%分辨率，0.01%滿(mǎn)量程精度和數(shù)據(jù)記錄功能可解決過(guò)程工業(yè)和管道運(yùn)營(yíng)中的生產(chǎn)率，記錄保存和維護(hù)問(wèn)題。

這些問(wèn)題圍繞著用手動(dòng)泵校準(zhǔn)壓力傳感器的單調(diào)乏味。對(duì)于許多設(shè)計(jì)，設(shè)置零位置會(huì)影響滿(mǎn)量程范圍，反之亦然，因此只需設(shè)置測(cè)試就會(huì)令人沮喪。由于加壓空氣加熱它，建立穩(wěn)定的測(cè)量壓力需要時(shí)間和耐心。許多校準(zhǔn)協(xié)議要求在五個(gè)或更多點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并進(jìn)一步嘗試技術(shù)人員。因此，誤差或捏造導(dǎo)致可疑的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)就不足為奇了。

APC所做的是讓技術(shù)人員從乏味中解脫出來(lái)。其電池供電的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)緊湊的1.5磅往復(fù)式壓縮機(jī)。反饋回路可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)輸入壓力。它存儲(chǔ)“發(fā)現(xiàn)的”傳感器輸出結(jié)果，在任何所需的傳感器調(diào)整期間為技術(shù)人員提供圖形和指令，并執(zhí)行第二次校準(zhǔn)測(cè)試，存儲(chǔ)“如左”數(shù)據(jù)。根據(jù)彼得森的說(shuō)法，它將典型校準(zhǔn)的時(shí)間縮短了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

人工智能長(zhǎng)期以來(lái)一直是開(kāi)發(fā)人員從事高性能計(jì)算和基于云的系統(tǒng)的工具。人工智能改變了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式，電子郵件掃描方式，甚至是我們與手機(jī)和設(shè)備交互的方式。雖然AI和機(jī)器學(xué)習(xí)總是感覺(jué)像是一個(gè)生活在實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)之外的遙遠(yuǎn)工具，但機(jī)器學(xué)習(xí)正在基于微控制器的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，事實(shí)上，它已經(jīng)存在!

APC項(xiàng)目并沒(méi)有開(kāi)始做所有這些事情。其最初目標(biāo)是：手持式電動(dòng)泵，用于生成和維持手動(dòng)校準(zhǔn)的參考?jí)毫?。物理干預(yù)了。“我們只想生產(chǎn)100 psi的固定體積，典型的工業(yè)傳感器，”與彼得森合作的高級(jí)開(kāi)發(fā)工程師Bob Holmes解釋說(shuō)。但計(jì)算表明，每天產(chǎn)生10或12次壓縮空氣需要大約200 kJ的電池。電池規(guī)定該裝置是便攜式的，但不是手持式的。

根據(jù)APC的規(guī)模，團(tuán)隊(duì)成員決定在該封套內(nèi)優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，原始?jí)嚎s機(jī)提供了5000分之一的精度。通過(guò)重建電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，該團(tuán)隊(duì)將精度提高到50,000分之一。“隨著它的發(fā)展，它不斷獲取功能，”彼得森解釋道。

這種演變的最好例子是該部門(mén)強(qiáng)大的軟件工程。在為期兩年的設(shè)計(jì)過(guò)程中，APC從簡(jiǎn)單的壓縮機(jī)變?yōu)楠?dú)立的傳感器分析工具。

“我們決定我們可以輕松地進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并且可以做到這一點(diǎn)，”福爾摩斯說(shuō)。然后，可以通過(guò)串行端口將大約40個(gè)校準(zhǔn)測(cè)試的完整文檔下載到打印機(jī)或PC。憑借更多內(nèi)存，APC可以存儲(chǔ)為客戶(hù)特定設(shè)備編寫(xiě)的十幾個(gè)或更多測(cè)試制度。然后校準(zhǔn)成為連接電氣和壓力引線(xiàn)并按下“運(yùn)行測(cè)試”按鈕的問(wèn)題。

存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)成為現(xiàn)場(chǎng)傳感器分析的資源。測(cè)試結(jié)果的圖形顯示揭示了先前無(wú)法獲得的信息，如輸出滯后和上升或下降壓力。

由于包裝內(nèi)仍有房地產(chǎn)，因此可以存儲(chǔ)額外的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)完整的操作和儀器維護(hù)說(shuō)明 - 所有這些都可通過(guò)24鍵面板進(jìn)行訪問(wèn)。“我可以在15分鐘內(nèi)教導(dǎo)任何人操作這件事，”一位微笑的福爾摩斯斷言道。

人因工程也為APC的功能增長(zhǎng)做出了貢獻(xiàn)。因?yàn)樗皇鞘殖值?，所以團(tuán)隊(duì)使鍵盤(pán)/顯示器可拆卸。技術(shù)人員可以將20磅壓縮機(jī)/電子設(shè)備放置在方便的位置，并將控制器和顯示器放在手中。此外，方形顯示器以任何方向卡入底座 - 甚至面朝下，因此在運(yùn)輸過(guò)程中受到保護(hù)。

制造設(shè)計(jì)規(guī)則在APC的硬件配置中發(fā)揮了重要作用。裝配不需要精密夾具;每個(gè)部件用最少數(shù)量的緊固件鎖定到位。所有端口和電氣連接都組合在機(jī)箱頂部。這種布置不僅對(duì)用戶(hù)更方便，而且允許使用單件式底蓋。如果將APC放在最后，則蓋子可以保護(hù)組件免受多達(dá)2英寸的積水。