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M1等級(jí)砝碼檢定數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理系統(tǒng)的研究：

以 M1等級(jí)砝碼檢定為例，探討機(jī)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(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理的實(shí)現(xiàn)方法。為滿(mǎn)足大批量 M1 等級(jí) 20 kg 砝碼檢定工作的需要，廣州鐵路集團(tuán)*懷化計(jì)量技術(shù)檢測(cè)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“檢測(cè)中心”） 采用電子天平取代了機(jī)械天平開(kāi)展砝碼檢定工作，并成功開(kāi)發(fā)了 M1 等級(jí)砝碼檢定數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)砝碼檢定過(guò)程的微機(jī)控制以及檢定記錄和證書(shū)的微機(jī)管理，減輕了檢定人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提*工作效率。

1 系統(tǒng)的研制背景以往檢測(cè)中心采用機(jī)械天平對(duì) 20 kg 的 M1 級(jí)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(jī)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(jī)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(shù)誤差。（3）對(duì)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(fù)雜的計(jì)算才能得出結(jié)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(jī)械天平。

1. 由計(jì)算機(jī)對(duì)砝碼的檢定數(shù)據(jù)以及溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集和處理，實(shí)現(xiàn)砝碼檢定的全過(guò)程微機(jī)控制。
2. 開(kāi)發(fā)砝碼檢定系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)砝碼檢定記錄和證書(shū)的管理。

3 系統(tǒng)的硬件組成和工作原理

3.1 系統(tǒng)組成砝碼檢定系統(tǒng)由電子天平、計(jì)算機(jī) （包括主機(jī)和顯示器、打印機(jī)）、溫濕度控制儀以及接口電路組成。天平上砝碼的質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò) RS232 數(shù)據(jù)接口傳送至計(jì)算機(jī)串口，計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊軟件從串口讀取數(shù)據(jù)，溫濕度傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)溫濕度控制儀，再經(jīng) RS485 轉(zhuǎn) RS232 接口，通過(guò)計(jì)算機(jī)串口卡與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

3.2 系統(tǒng)工作原理檢定員在計(jì)算機(jī)程序的提示下，按照規(guī)程規(guī)定的順序，在天平上加載 （或卸載） 標(biāo)準(zhǔn)砝碼和被檢砝碼。計(jì)算機(jī)通過(guò)串口 （計(jì)算機(jī)本身自帶的串口） 讀取標(biāo)準(zhǔn)砝碼和被檢砝碼的質(zhì)量數(shù)據(jù)，按照檢定規(guī)程規(guī)定的算法計(jì)算被檢砝碼的折算質(zhì)量值，并將檢定時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，如溫濕度、標(biāo)準(zhǔn)砝碼、被檢砝碼的相關(guān)信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)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(jié)果通知書(shū)，也可以隨時(shí)對(duì)檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)和打印。

4 軟件結(jié)構(gòu)及功能

系統(tǒng)采用 C/S 結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)為 Windows XP，數(shù)據(jù)庫(kù)采用 Sqlserver 2000，編程采用 VB6.0 可視化開(kāi)發(fā)工具。系統(tǒng)主要功能如下。

4.1 檢定功能根據(jù)檢定砝碼的程序來(lái)讀取并記錄天平接口傳送的數(shù)據(jù)，由記錄的數(shù)據(jù)計(jì)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)和*后的計(jì)算結(jié)果，還可以根據(jù)日期、砝碼編號(hào)、記錄編號(hào)或送檢單位等信息，靈活查詢(xún)?nèi)我?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(diào)出檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行檢定記錄打印，檢定結(jié)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(tǒng)維護(hù)

（1）檢定員管理。功能包括檢定員增加、刪除；檢定員權(quán)限以及登陸密碼設(shè)置。

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

4.5 標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備管理功能

可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備的檢定情況、有效期進(jìn)行管理。

4.6 數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出功能為了檢定數(shù)據(jù)的安全，用戶(hù)可以把數(shù)據(jù) （檢定記錄和證書(shū)） 導(dǎo)出保存或者導(dǎo)入以便恢復(fù)數(shù)據(jù)。

5 系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）開(kāi)發(fā)砝碼檢定系統(tǒng)軟件，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集天平稱(chēng)量數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)對(duì)檢定過(guò)程進(jìn)行控制，并自動(dòng)計(jì)算被檢砝碼折算質(zhì)量，判斷砝碼是否符合相應(yīng)的等級(jí)。

1. 計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集溫度、濕度數(shù)據(jù)，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(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)檢定數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)砝碼到期提醒和報(bào)警功能，避免標(biāo)準(zhǔn)器過(guò)期使用。

6 使用情況

目前，該系統(tǒng)已在檢測(cè)中心使用 3 年多，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)檢定數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)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(tǒng)投入使用后，可免除以往使用機(jī)械天平檢定 M1 級(jí)砝碼時(shí)繁瑣的檢定過(guò)程和數(shù)據(jù)處理，減輕了檢定人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提*檢定效率。

M1等級(jí)砝碼檢定數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理系統(tǒng)的研究