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有關電子天平砝碼自動檢定系統(tǒng)的設計原理詳解 說明：
摘要
本文介紹了電子天平砝碼自動檢定的控制程序編程系統(tǒng)。敘述了采用VB610語言作為軟件設計開發(fā)平臺,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,設計了MSCOMM控件,用來實現(xiàn)串行通信,通過PC機與電子天平的標準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機或數(shù)據采集系統(tǒng)并充分利用其各種性能,通過接口傳輸命令實現(xiàn)天平自動檢定砝碼的功能。
0引言
近幾年大量進口的儀器設備均帶有RS232C接口,很多電子天平已能夠連接電腦或數(shù)據處理系統(tǒng),通過接口傳輸命令實現(xiàn)天平的各種功能,并且計算機軟件越來越豐富,使得利用接口技術實現(xiàn)對砝碼自動檢定成為可能。在質量計量實驗室中,為了獲得每一等級砝碼準確的數(shù)據,利用接口技術、自動測量和控制的檢測設備,配備相應的控制軟件,使接口發(fā)揮作用,檢定更為準確、快速,提高工作的質量和效率。
1砝碼檢定記錄信息管理系統(tǒng)調查
在電子天平上檢定砝碼,若不采用自動采集數(shù)據,人工讀寫易導致以下誤差:在觀測或記錄中有遺漏、讀錯、記錯天平的示值和砝碼及其標稱值;檢定或計算時,由于筆誤,記錯、算錯某數(shù)值或符號;混淆被檢砝碼的法定允差值,導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、標準砝碼賦值調節(jié)電流調節(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)定符號出現(xiàn)或不穩(wěn)定符號消失,是一個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,它包含著上級標準砝碼對檢定裝置(天平)的檢定和天平對被檢砝碼的檢定兩個過程。因而,在對天平和砝碼進行檢定,均存在讀數(shù)費時較長、天平顯示數(shù)據漂移、計算工作量大、易出錯且價格大大高于機械天平數(shù)倍,速度也比機械天平快不了多少,僅在測量未知量時可直接讀出數(shù)據。
2系統(tǒng)功能模塊圖
系統(tǒng)功能模塊如圖所示。3VB數(shù)據庫設計本系統(tǒng)是用VisualBassic610(以下簡稱VB)通用程序設計語言作為運行環(huán)境開發(fā)的,利用VB操作MicrcosoftExcel來設計生成打印砝碼檢定記錄表(以下簡稱記錄表,圖略),設計一個模版文件可以滿足該記錄表的多變需求。生成工作表時記下要填充內容的單元格編號和該單元格內要填充的數(shù)據字段,形成一個表格,在程序里就不要對模版文件進行操作,根據表格的格式給各單元格賦值,寫程序代碼時一目了然。生成數(shù)據表后,就可通過SQL語句對數(shù)據庫進行操作?？蔀g覽表;為表添加、刪除備忘錄;對表記錄進行排序;且其操作方法不要用戶清楚SQL語句的語法及結構,就可對Excel發(fā)出打印指令。用戶僅看到記錄表被打印出來。使用設計器、利用向導及通過輸入數(shù)據等創(chuàng)建5個基本數(shù)據庫表后(如圖2所示),根據ER圖建立各個表之間的聯(lián)系,從而建立一個完整的數(shù)據庫。
3砝碼檢定記錄信息管理系統(tǒng)分析與設計
砝碼檢定原始記錄是對被檢砝碼修正值提供客觀依據的文件。系統(tǒng)主要涉及的數(shù)據是與標準砝碼修正值庫、被檢砝碼庫和樣品號庫相關的數(shù)據信息。ER模型的聯(lián)系定義如下:1)每個標稱值下的標準砝碼修正值數(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;而一個標稱值可同時被多個字段所具有。2)一個樣品號具有一個或多個被檢砝碼;而一個標準砝碼可被多個樣品號的砝碼檢定比對。數(shù)據的接收和處理都是動態(tài)進行的。創(chuàng)建的多窗體程序,每個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準模塊中?？筛鶕悠诽栯S時瀏覽、查詢、取數(shù)、放數(shù)、刪除、添加、打印、查找、還原、退出、修改、統(tǒng)計其所檢砝碼的數(shù)據情況打印輸出委托單位的樣品(砝碼)基本信息等權限。對標準砝碼修正值僅僅一年才需在“標準砝碼修正值系統(tǒng)”窗體中按添加按鈕修改一次;被檢砝碼標稱值和被檢砝碼法定允差則是隨記錄表生成時一次性編輯的,可永久引用;也可添加、修改等操作;檢定員可隨時查詢、存儲、統(tǒng)計或添加交互記錄集。
4系統(tǒng)應用程序設計
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,稱量時間包括樣品加樣和放置時間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€或多個ASCII碼設置的字符組成。通過天平的串口與計算機串行端口通訊MSCOMM控件,用9針串口轉換器聯(lián)接,用來實現(xiàn)串行通信,通過PC機與電子天平的標準接口命令集信息交換。在數(shù)據庫表中的數(shù)據不允許直接訪問,數(shù)據控件本身不能直接顯示記錄集中的數(shù)據,必須通過能與它綁定的控件來實現(xiàn)。在設計或運行時設置DataGrid網格控件的DataSource屬性為Adodc1,就可將DataGrid1綁定到數(shù)據控件Adodcl上;按ADO數(shù)據控件屬性設置連接數(shù)據庫Adodc1.Adodc(取數(shù))和Adodc2.Adodc(放數(shù))。如果修改了綁定控件內的數(shù)據,只要移動記錄指針,修改后的數(shù)據會自動寫入數(shù)據庫。
5軟件測試與總結
本軟件在Windows2000中運行正常,在天平上測試過程如下:加放標準砝碼在天平上后,點取“取數(shù)”,發(fā)送穩(wěn)定稱量值,在Text44TextBox控件框中顯示SS200.0011g;鼠標移至Text6(0)TextBox點取“放數(shù)”,在該框中顯示20010011,當前穩(wěn)定標準砝碼示值為20010011g;加放被檢砝碼在天平上后,重復加放標準砝碼在天平上后的操作,在Txet6(1)TextBox框中顯示20010004,當前穩(wěn)定被檢砝碼示值為20010004g。鼠標移走,系統(tǒng)即自動計算并分別在Text6(2)TextBox、Text6(4)TextBox、Text6(6)TextBox框中顯示-017mg、112mg、P。系統(tǒng)運行測試結果證明,電子天平能夠連接到電腦數(shù)據采集、處理系統(tǒng)中。采用RS232C通信標準和上述的問答方式進行數(shù)據通信,通過上機向串口讀寫數(shù)據,并且數(shù)值可顯示在PC機軟件窗口上。系統(tǒng)主要完成對系統(tǒng)的需求分析、功能模塊劃分,并由此設計了數(shù)據庫結構和砝碼檢定記錄系統(tǒng)應用程序。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、繁瑣的計算至被檢砝碼的折算質量修正值等數(shù)據的重復輸入系統(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)場檢定準確度,對檢定員來說人機界面良好,簡單易懂。
以上是有關電子天平砝碼自動檢定系統(tǒng)的設計原理詳解的詳細介紹，望采納！
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