M1等級砝碼檢定數據自動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據自動采集與處理的實現方法。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*懷化計量技術檢測中心（以下簡稱“檢測中心”） 采用電子天平取代了機械天平開展砝碼檢定工作，并成功開發了 M1 等級砝碼檢定數據自動采集與處理系統，實現砝碼檢定過程的微機控制以及檢定記錄和證書的微機管理，減輕了檢定人員的勞動強度，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）用機械天平檢定砝碼，工作效率低，難以滿足日益發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，天平指針的擺動容易造成檢定人員的視覺疲勞，帶來讀數誤差。（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）砝碼的質量是否合格要經過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行自動采集和處理，實現砝碼檢定的全過程微機控制。
2. 開發砝碼檢定系統軟件，實現計算機對砝碼檢定記錄和證書的管理。

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。天平上砝碼的質量數據通過 RS232 數據接口傳送至計算機串口，計算機通過通訊軟件從串口讀取數據，溫濕度傳感器數據通過溫濕度控制儀，再經 RS485 轉 RS232 接口，通過計算機串口卡與計算機之間進行數據傳輸。

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量數據，按照檢定規程規定的算法計算被檢砝碼的折算質量值，并將檢定時的相關數據，如溫濕度、標準砝碼、被檢砝碼的相關信息保存在數據庫中。按照檢定員的要求，可以實時打印檢定記錄、檢定證書和結果通知書，也可以隨時對檢定數據進行查詢和打印。

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 可視化開發工具。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量，*后判斷被檢砝碼是否合格。

4.2 數據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，靈活查詢任意*份原始記錄表格和檢定證書，并進行打印。

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出檢定數據進行檢定記錄打印，檢定結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、記錄提供本檢定室的有關信息，包括授權證書號、電話、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，用戶可以把數據 （檢定記錄和證書） 導出保存或者導入以便恢復數據。

5 系統主要技術特點

（1）開發砝碼檢定系統軟件，計算機自動采集天平稱量數據，由計算機對檢定過程進行控制，并自動計算被檢砝碼折算質量，判斷砝碼是否符合相應的等級。

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

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。該系統能實現檢定數據的自動采集和數據處理功能，以及檢定記錄和證書的查詢、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 級砝碼時繁瑣的檢定過程和數據處理，減輕了檢定人員的勞動強度，提*檢定效率。

M1等級砝碼檢定數據自動采集與處理系統的研究