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

以 M1等級砝碼檢定為例，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 個方面給出了砝碼檢定數(shù)據(jù)自動采集與處理的實現(xiàn)方法。為滿足大批量 M1 等級 20 kg 砝碼檢定工作的需要，廣州鐵路集團(tuán)*懷化計量技術(shù)檢測中心（以下簡稱“檢測中心”） 采用電子天平取代了機(jī)械天平開展砝碼檢定工作，并成功開發(fā)了 M1 等級砝碼檢定數(shù)據(jù)自動采集與處理系統(tǒng)，實現(xiàn)砝碼檢定過程的微機(jī)控制以及檢定記錄和證書的微機(jī)管理，減輕了檢定人員的勞動強(qiáng)度，提*工作效率。

1 系統(tǒng)的研制背景以往檢測中心采用機(jī)械天平對 20 kg 的 M1 級砝碼進(jìn)行檢定，檢定記錄和證書均由手工填寫，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，天平指針的擺動容易造成檢定人員的視覺疲勞，帶來讀數(shù)誤差。（3）對砝碼檢定記錄和證書的管理停留在紙張管理階段，手動填寫記錄，管理手段落后。（4）砝碼的質(zhì)量是否合格要經(jīng)過復(fù)雜的計算才能得出結(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. 由計算機(jī)對砝碼的檢定數(shù)據(jù)以及溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集和處理，實現(xiàn)砝碼檢定的全過程微機(jī)控制。
2. 開發(fā)砝碼檢定系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)計算機(jī)對砝碼檢定記錄和證書的管理。

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 RS232 數(shù)據(jù)接口傳送至計算機(jī)串口，計算機(jī)通過通訊軟件從串口讀取數(shù)據(jù)，溫濕度傳感器數(shù)據(jù)通過溫濕度控制儀，再經(jīng) RS485 轉(zhuǎn) RS232 接口，通過計算機(jī)串口卡與計算機(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。計算機(jī)通過串口 （計算機(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)定的算法計算被檢砝碼的折算質(zhì)量值，并將檢定時的相關(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)庫中。按照檢定員的要求，可以實時打印檢定記錄、檢定證書和結(jié)果通知書，也可以隨時對檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和打印。

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)庫采用 Sqlserver 2000，編程采用 VB6.0 可視化開發(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)保存及查詢功能可以選擇保存或者放棄保存檢定過程中的原始數(shù)據(jù)和*后的計算結(jié)果，還可以根據(jù)日期、砝碼編號、記錄編號或送檢單位等信息，靈活查詢?nèi)我?份原始記錄表格和檢定證書，并進(jìn)行打印。

4.3 記錄和證書打印功能可以在檢定過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)果通知書可以選擇在砝碼檢定不合格時實時打印，也可以在檢定完畢后打印。檢定證書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、記錄提供本檢定室的有關(guān)信息，包括授權(quán)證書號、電話、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，用戶可以把數(shù)據(jù) （檢定記錄和證書） 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

（1）開發(fā)砝碼檢定系統(tǒng)軟件，計算機(jī)自動采集天平稱量數(shù)據(jù)，由計算機(jī)對檢定過程進(jìn)行控制，并自動計算被檢砝碼折算質(zhì)量，判斷砝碼是否符合相應(yīng)的等級。

1. 計算機(jī)自動采集溫度、濕度數(shù)據(jù)，自動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. 實現(xiàn)計算機(jī)對檢定數(shù)據(jù)的管理，包括檢定記錄和證書的管理 （打印和查詢等功能）。（4）天平和標(biāo)準(zhǔn)砝碼到期提醒和報警功能，避免標(biāo)準(zhǔn)器過期使用。

6 使用情況

目前，該系統(tǒng)已在檢測中心使用 3 年多，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。該系統(tǒng)能實現(xiàn)檢定數(shù)據(jù)的自動采集和數(shù)據(jù)處理功能，以及檢定記錄和證書的查詢、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 級砝碼時繁瑣的檢定過程和數(shù)據(jù)處理，減輕了檢定人員的勞動強(qiáng)度，提*檢定效率。

M1等級砝碼檢定數(shù)據(jù)自動采集與處理系統(tǒng)的研究