M1等級砝碼檢定數據自動(dòng)采集與處理系統的研究：

以 M1等級砝碼檢定為例，探討機械天平進(jìn)行砝碼檢定中存在的弊端，從硬件和軟件 2 個(gè)方面給出了砝碼檢定數據自動(dòng)采集與處理的實(shí)現方法。為滿(mǎn)足大批量 M1 等級 20 kg 砝碼檢定工作的需要，廣州鐵路集團*懷化計量技術(shù)檢測中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“檢測中心”） 采用電子天平取代了機械天平開(kāi)展砝碼檢定工作，并成功開(kāi)發(fā)了 M1 等級砝碼檢定數據自動(dòng)采集與處理系統，實(shí)現砝碼檢定過(guò)程的微機控制以及檢定記錄和證書(shū)的微機管理，減輕了檢定人員的勞動(dòng)強度，提*工作效率。

1 系統的研制背景以往檢測中心采用機械天平對 20 kg 的 M1 級砝碼進(jìn)行檢定，檢定記錄和證書(shū)均由手工填寫(xiě)，這種工作方式存在以下不足。

（1）用機械天平檢定砝碼，工作效率低，難以滿(mǎn)足日益發(fā)展的衡器和大批量砝碼檢定的要求。

1. 用機械天平檢定砝碼，天平指針的擺動(dòng)容易造成檢定人員的視覺(jué)疲勞，帶來(lái)讀數誤差。（3）對砝碼檢定記錄和證書(shū)的管理停留在紙張管理階段，手動(dòng)填寫(xiě)記錄，管理手段落后。（4）砝碼的質(zhì)量是否合格要經(jīng)過(guò)復雜的計算才能得出結論，影響檢定的效率。

2 解決方案

（1）選擇合適的電子天平替代機械天平。

1. 由計算機對砝碼的檢定數據以及溫濕度數據進(jìn)行自動(dòng)采集和處理，實(shí)現砝碼檢定的全過(guò)程微機控制。
2. 開(kāi)發(fā)砝碼檢定系統軟件，實(shí)現計算機對砝碼檢定記錄和證書(shū)的管理。

3 系統的硬件組成和工作原理

3.1 系統組成砝碼檢定系統由電子天平、計算機 （包括主機和顯示器、打印機）、溫濕度控制儀以及接口電路組成。天平上砝碼的質(zhì)量數據通過(guò) RS232 數據接口傳送至計算機串口，計算機通過(guò)通訊軟件從串口讀取數據，溫濕度傳感器數據通過(guò)溫濕度控制儀，再經(jīng) RS485 轉 RS232 接口，通過(guò)計算機串口卡與計算機之間進(jìn)行數據傳輸。

3.2 系統工作原理檢定員在計算機程序的提示下，按照規程規定的順序，在天平上加載 （或卸載） 標準砝碼和被檢砝碼。計算機通過(guò)串口 （計算機本身自帶的串口） 讀取標準砝碼和被檢砝碼的質(zhì)量數據，按照檢定規程規定的算法計算被檢砝碼的折算質(zhì)量值，并將檢定時(shí)的相關(guān)數據，如溫濕度、標準砝碼、被檢砝碼的相關(guān)信息保存在數據庫中。按照檢定員的要求，可以實(shí)時(shí)打印檢定記錄、檢定證書(shū)和結果通知書(shū)，也可以隨時(shí)對檢定數據進(jìn)行查詢(xún)和打印。

4 軟件結構及功能

系統采用 C/S 結構，操作系統為 Windows XP，數據庫采用 Sqlserver 2000，編程采用 VB6.0 可視化開(kāi)發(fā)工具。系統主要功能如下。

4.1 檢定功能根據檢定砝碼的程序來(lái)讀取并記錄天平接口傳送的數據，由記錄的數據計算得到砝碼的折算質(zhì)量，*后判斷被檢砝碼是否合格。

4.2 數據保存及查詢(xún)功能可以選擇保存或者放棄保存檢定過(guò)程中的原始數據和*后的計算結果，還可以根據日期、砝碼編號、記錄編號或送檢單位等信息，靈活查詢(xún)任意*份原始記錄表格和檢定證書(shū)，并進(jìn)行打印。

4.3 記錄和證書(shū)打印功能可以在檢定過(guò)程中打印檢定記錄或在檢定完畢后調出檢定數據進(jìn)行檢定記錄打印，檢定結果通知書(shū)可以選擇在砝碼檢定不合格時(shí)實(shí)時(shí)打印，也可以在檢定完畢后打印。檢定證書(shū)的打印在每組砝碼檢定完畢后進(jìn)行。

4.4 系統維護

（1）檢定員管理。功能包括檢定員增加、刪除；檢定員權限以及登陸密碼設置。

（2）檢定室信息設置。為證書(shū)、記錄提供本檢定室的有關(guān)信息，包括授權證書(shū)號、電話(huà)、傳真、電子郵件、地址等。

4.5 標準器和配套設備管理功能

可以對標準器和配套設備的檢定情況、有效期進(jìn)行管理。

4.6 數據導入和導出功能為了檢定數據的安全，用戶(hù)可以把數據 （檢定記錄和證書(shū)） 導出保存或者導入以便恢復數據。

5 系統主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）開(kāi)發(fā)砝碼檢定系統軟件，計算機自動(dòng)采集天平稱(chēng)量數據，由計算機對檢定過(guò)程進(jìn)行控制，并自動(dòng)計算被檢砝碼折算質(zhì)量，判斷砝碼是否符合相應的等級。

1. 計算機自動(dòng)采集溫度、濕度數據，自動(dòng)判斷是否符合砝碼檢定的環(huán)境要求，并記錄在檢定記錄中。
2. 實(shí)現計算機對檢定數據的管理，包括檢定記錄和證書(shū)的管理 （打印和查詢(xún)等功能）。（4）天平和標準砝碼到期提醒和報警功能，避免標準器過(guò)期使用。

6 使用情況

目前，該系統已在檢測中心使用 3 年多，系統運行穩定。該系統能實(shí)現檢定數據的自動(dòng)采集和數據處理功能，以及檢定記錄和證書(shū)的查詢(xún)、打印功能。該系統投入使用后，可免除以往使用機械天平檢定 M1 級砝碼時(shí)繁瑣的檢定過(guò)程和數據處理，減輕了檢定人員的勞動(dòng)強度，提*檢定效率。

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