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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)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)說明：

摘要：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。

0引言

為滿足大批量M1等級(jí)20kg砝碼檢定工作的需要，廣州鐵路集團(tuán)公司懷化計(jì)量技術(shù)檢測(cè)中心（以下簡(jiǎn)稱“檢測(cè)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(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(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

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)20kg的M1級(jí)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。

（2）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疲勞，帶來讀數(shù)誤差。

（3）對(duì)砝碼檢定記錄和證書的管理停留在紙張管理階段，手動(dòng)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(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。
2. 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)砝碼檢定的全過程微機(jī)控制。
3. 開發(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RS232數(shù)據(jù)接口傳送至計(jì)算機(jī)串口，計(jì)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(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、檢定證書和結(jié)果通知書，也可以隨時(shí)對(duì)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WindowsXP，數(shù)據(jù)庫采用Sqlserver2000，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(jì)算得到砝碼的折算質(zhì)量，最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)和最后的計(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?nèi)我庖环菰加涗洷砀窈蜋z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(shí)實(shí)時(shí)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(hào)、電話、傳真、郵編、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(diǎn)

（1）開發(fā)砝碼檢定系統(tǒng)軟件，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集天平稱量數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)對(duì)檢定過程進(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)。

（2）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。

（3）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(bào)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(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(jí)砝碼時(shí)繁瑣的檢定過程和數(shù)據(jù)處理，減輕了檢定人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高檢定效率。

以上是M1等級(jí)砝碼檢定數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)內(nèi)容，望采納！