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有關(guān)電子天平砝碼自動(dòng)檢定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理詳解 說明：

摘要

本文介紹了電子天平砝碼自動(dòng)檢定的控制程序編程系統(tǒng)。敘述了采用VB610語言作為軟件設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái),用Excel中文版電子表格處理軟件來處理砝碼檢定原始記錄表數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了MSCOMM控件,用來實(shí)現(xiàn)串行通信,通過PC機(jī)與電子天平的標(biāo)準(zhǔn)接口命令集信息交換,使帶有RS232C接口的電子天平能夠簡單地集成到PC機(jī)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并充分利用其各種性能,通過接口傳輸命令實(shí)現(xiàn)天平自動(dòng)檢定砝碼的功能。

0引言

近幾年大量進(jìn)口的儀器設(shè)備均帶有RS232C接口,很多電子天平已能夠連接電腦或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),通過接口傳輸命令實(shí)現(xiàn)天平的各種功能,并且計(jì)算機(jī)軟件越來越豐富,使得利用接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)砝碼自動(dòng)檢定成為可能。在質(zhì)量計(jì)量實(shí)驗(yàn)室中,為了獲得每一等級(jí)砝碼準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),利用接口技術(shù)、自動(dòng)測量和控制的檢測設(shè)備,配備相應(yīng)的控制軟件,使接口發(fā)揮作用,檢定更為準(zhǔn)確、快速,提高工作的質(zhì)量和效率。

1砝碼檢定記錄信息管理系統(tǒng)調(diào)查

在電子天平上檢定砝碼,若不采用自動(dòng)采集數(shù)據(jù),人工讀寫易導(dǎo)致以下誤差:在觀測或記錄中有遺漏、讀錯(cuò)、記錯(cuò)天平的示值和砝碼及其標(biāo)稱值;檢定或計(jì)算時(shí),由于筆誤,記錯(cuò)、算錯(cuò)某數(shù)值或符號(hào);混淆被檢砝碼的法定允差值,導(dǎo)致誤判被檢定砝碼的合格與否。電子天平的工作原理是通過電磁力平衡稱重傳感器、標(biāo)準(zhǔn)砝碼賦值調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)器獲得電流變化的過程。電子天平從加載到數(shù)顯示值穩(wěn)定,穩(wěn)定符號(hào)出現(xiàn)或不穩(wěn)定符號(hào)消失,是一個(gè)振蕩振幅逐漸衰減平衡過程,檢定須在示值穩(wěn)定并順延約5s后才能讀數(shù),否則,就可能誤讀。本文以梅特勒XS205DUT天平為例加以說明,檢定砝碼采用替代衡量法,它包含著上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)檢定裝置(天平)的檢定和天平對(duì)被檢砝碼的檢定兩個(gè)過程。因而,在對(duì)天平和砝碼進(jìn)行檢定,均存在讀數(shù)費(fèi)時(shí)較長、天平顯示數(shù)據(jù)漂移、計(jì)算工作量大、易出錯(cuò)且價(jià)格大大高于機(jī)械天平數(shù)倍,速度也比機(jī)械天平快不了多少,僅在測量未知量時(shí)可直接讀出數(shù)據(jù)。

2系統(tǒng)功能模塊圖

系統(tǒng)功能模塊如圖所示。3VB數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)本系統(tǒng)是用VisualBassic610(以下簡稱VB)通用程序設(shè)計(jì)語言作為運(yùn)行環(huán)境開發(fā)的,利用VB操作MicrcosoftExcel來設(shè)計(jì)生成打印砝碼檢定記錄表(以下簡稱記錄表,圖略),設(shè)計(jì)一個(gè)模版文件可以滿足該記錄表的多變需求。生成工作表時(shí)記下要填充內(nèi)容的單元格編號(hào)和該單元格內(nèi)要填充的數(shù)據(jù)字段,形成一個(gè)表格,在程序里就不要對(duì)模版文件進(jìn)行操作,根據(jù)表格的格式給各單元格賦值,寫程序代碼時(shí)一目了然。生成數(shù)據(jù)表后,就可通過SQL語句對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。可瀏覽表;為表添加、刪除備忘錄;對(duì)表記錄進(jìn)行排序;且其操作方法不要用戶清楚SQL語句的語法及結(jié)構(gòu),就可對(duì)Excel發(fā)出打印指令。用戶僅看到記錄表被打印出來。使用設(shè)計(jì)器、利用向?qū)Ъ巴ㄟ^輸入數(shù)據(jù)等創(chuàng)建5個(gè)基本數(shù)據(jù)庫表后(如圖2所示),根據(jù)ER圖建立各個(gè)表之間的聯(lián)系,從而建立一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫。

3砝碼檢定記錄信息管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

砝碼檢定原始記錄是對(duì)被檢砝碼修正值提供客觀依據(jù)的文件。系統(tǒng)主要涉及的數(shù)據(jù)是與標(biāo)準(zhǔn)砝碼修正值庫、被檢砝碼庫和樣品號(hào)庫相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。ER模型的聯(lián)系定義如下:1)每個(gè)標(biāo)稱值下的標(biāo)準(zhǔn)砝碼修正值數(shù)值是惟一的;被檢砝碼的示值、修正值和法定允差值都是惟一的;而一個(gè)標(biāo)稱值可同時(shí)被多個(gè)字段所具有。2)一個(gè)樣品號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)被檢砝碼;而一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼可被多個(gè)樣品號(hào)的砝碼檢定比對(duì)。數(shù)據(jù)的接收和處理都是動(dòng)態(tài)進(jìn)行的。創(chuàng)建的多窗體程序,每個(gè)窗體都有自己的界面和程序代碼,以完成不同的操作。各窗體的公用過程則放在標(biāo)準(zhǔn)模塊中?？筛鶕?jù)樣品號(hào)隨時(shí)瀏覽、查詢、取數(shù)、放數(shù)、刪除、添加、打印、查找、還原、退出、修改、統(tǒng)計(jì)其所檢砝碼的數(shù)據(jù)情況打印輸出委托單位的樣品(砝碼)基本信息等權(quán)限。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼修正值僅僅一年才需在“標(biāo)準(zhǔn)砝碼修正值系統(tǒng)”窗體中按添加按鈕修改一次;被檢砝碼標(biāo)稱值和被檢砝碼法定允差則是隨記錄表生成時(shí)一次性編輯的,可永久引用;也可添加、修改等操作;檢定員可隨時(shí)查詢、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)或添加交互記錄集。

4系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

天平規(guī)格:雙量程,粗(最大)量程220g、精量程81g,可讀性分別為011mg、0101mg,稱量時(shí)間包括樣品加樣和放置時(shí)間6s,接口更新速率23/s。接口命令模式為:傳輸?shù)教炱降拿钣梢粋€(gè)或多個(gè)ASCII碼設(shè)置的字符組成。通過天平的串口與計(jì)算機(jī)串行端口通訊MSCOMM控件,用9針串口轉(zhuǎn)換器聯(lián)接,用來實(shí)現(xiàn)串行通信,通過PC機(jī)與電子天平的標(biāo)準(zhǔn)接口命令集信息交換。在數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)不允許直接訪問,數(shù)據(jù)控件本身不能直接顯示記錄集中的數(shù)據(jù),必須通過能與它綁定的控件來實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)或運(yùn)行時(shí)設(shè)置DataGrid網(wǎng)格控件的DataSource屬性為Adodc1,就可將DataGrid1綁定到數(shù)據(jù)控件Adodcl上;按ADO數(shù)據(jù)控件屬性設(shè)置連接數(shù)據(jù)庫Adodc1.Adodc(取數(shù))和Adodc2.Adodc(放數(shù))。如果修改了綁定控件內(nèi)的數(shù)據(jù),只要移動(dòng)記錄指針,修改后的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)寫入數(shù)據(jù)庫。

5軟件測試與總結(jié)

本軟件在Windows2000中運(yùn)行正常,在天平上測試過程如下:加放標(biāo)準(zhǔn)砝碼在天平上后,點(diǎn)取“取數(shù)”,發(fā)送穩(wěn)定稱量值,在Text44TextBox控件框中顯示SS200.0011g;鼠標(biāo)移至Text6(0)TextBox點(diǎn)取“放數(shù)”,在該框中顯示20010011,當(dāng)前穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)砝碼示值為20010011g;加放被檢砝碼在天平上后,重復(fù)加放標(biāo)準(zhǔn)砝碼在天平上后的操作,在Txet6(1)TextBox框中顯示20010004,當(dāng)前穩(wěn)定被檢砝碼示值為20010004g。鼠標(biāo)移走,系統(tǒng)即自動(dòng)計(jì)算并分別在Text6(2)TextBox、Text6(4)TextBox、Text6(6)TextBox框中顯示-017mg、112mg、P。系統(tǒng)運(yùn)行測試結(jié)果證明,電子天平能夠連接到電腦數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)中。采用RS232C通信標(biāo)準(zhǔn)和上述的問答方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,通過上機(jī)向串口讀寫數(shù)據(jù),并且數(shù)值可顯示在PC機(jī)軟件窗口上。系統(tǒng)主要完成對(duì)系統(tǒng)的需求分析、功能模塊劃分,并由此設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和砝碼檢定記錄系統(tǒng)應(yīng)用程序。與MIS聯(lián)接,可擺脫從檢定天平砝碼的讀數(shù)、原始記錄的手工抄寫、繁瑣的計(jì)算至被檢砝碼的折算質(zhì)量修正值等數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入系統(tǒng)、記錄表的打印輸出等大量人工操作,因此,采用本系統(tǒng),提高了現(xiàn)場檢定準(zhǔn)確度,對(duì)檢定員來說人機(jī)界面良好,簡單易懂。

以上是有關(guān)電子天平砝碼自動(dòng)檢定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理詳解的詳細(xì)介紹，望采納！