高精度液压管钳扭矩标定仪设计和实现.pdfVIP

石 油 机 械 一 6 一 CHINAPETROLEUMMACHINERY 2014年 第42卷 第 l1期 ●钻井技术与装备 高精度液压管钳扭矩标定仪的设计与实现 窦益华 于 晓 张福祥 杨向同 (1．西安石油大学 2．中国石油塔里木油田分公司) 摘要：为了解决扭矩控制记录装置存在的扭矩标定及扭矩控制误差过大的问题，研制 了一种 液压管钳扭矩标定仪。介绍了液压管钳标定仪的硬件和软件设计。所设计的信号调理电路在采样 电阻和A／D转换 电路之间，增加 了由超高精度、超低失调 电压的运算放大器 0PA2364构成的电 压跟随缓冲电路，不但降低了信号的失真，还可以降低运算放大器的失调电压对测量精度的影响。 设计了高精度的A／D基准电压，为系统的测量提供 了精确的基准。软件上设计了分段标定算法， 减小了偶然误差对标定的影响。经 国家扭矩检测一级计量站检定，液压管钳扭矩标定仪的示值精 度为0．2％，达到了国家一级计量标准。 关键词：液压管钳 ；扭矩标定仪；数据采集；基准 电压；分段标定 中图分类号：TE927 文献标识码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—4578．2014．11．002 DesignandRealization ofaHigh-precisionTorque CalibrationInstrumentforHydraulicTongs DouYihua YuXiao ZhangFuxiang YangXiangtong (1．Xi’anShiyouUniversity；2．PetroChinaTarimOilfieldCompany) Abstract：Toaddressthebigcalibrationandcontrolerrorsoftorquecontroldevices，atorquecalibrationin— strumentforhydraulictongswasdeveloped．Thehardwareandsoftwaredesignoftheinstrumentispresentedinthe paper．A voltageofllowerbuffercircuitconsisted ofultra—high precision low offsetvoltageoperationalamplifiers 0PA2364 isaddedbetweensamplingresistanceandA／D conversioncircuit，whichcanreducenotonlysignaldis— tortion，butalsotheeffectofoffsetvoltageoperationalamplifieronmeasurementaccuracy．A／D referencevoltage withhighprecisionisalsodesigned，whichcanprovideaccuratereferenceforsystem measurement．Subsectioneali— brationalgorithm isusedinthesoftware，whichcanreducetheeffectofaccidentalerroroncalibration．Theinstru— mentistestedbyNationalTorqueDetectionTopLevelMetrologyStation，withitsindicationprecisionupto0．2％ ， whichcanmeetthetoplevelofthenationalstandardsofmeasurement． Keywords：hydraulictong；torquecalibration instrument；data collection；referencevoltage；subsection calibration 的测量是否准确直接影响着上扣质量 ，为此，