熊朝暉

（中國工程物理研究院計量測試中心，四川 綿陽 621900）

1 引 言

溫度試驗(yàn)箱是電工產(chǎn)品、化工產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)中不可缺少的設(shè)備。溫度試驗(yàn)箱的校準(zhǔn)參數(shù)一般包括溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度、升降溫速率，測量系統(tǒng)一般由工業(yè)鉑電阻溫度計（RTD）和數(shù)據(jù)采集器組成。溫度試驗(yàn)箱的校準(zhǔn)需要進(jìn)行長時間的測量，數(shù)據(jù)采集量大，要求數(shù)據(jù)采集器具有計算機(jī)通信接口，以便實(shí)現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集/存儲、實(shí)時數(shù)據(jù)分析等功能。

利用目前流行的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言Visual C++開發(fā)軟件前臺，后臺采用Access數(shù)據(jù)庫，解決溫度實(shí)驗(yàn)箱校準(zhǔn)的信息化管理問題。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

啟動Access，創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中包括客戶信息表、儀器設(shè)備信息表、檢定人員信息表、檢定規(guī)程信息表、證書信息表、測量信息表、原始記錄表、測量結(jié)果記錄表、原始記錄表。

客戶信息表用于存儲客戶公司的名稱、地址、聯(lián)系電話等信息。儀器設(shè)備信息表用于存儲被校溫度試驗(yàn)箱的名稱、型號、出廠編號等信息。檢定人員信息表用于存儲具有資格的檢定人員的有關(guān)信息（姓名、性別、檢定員證書編號等）。檢定規(guī)程信息表用于存儲與校準(zhǔn)有關(guān)的檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范等技術(shù)文件的名稱、編號等信息。證書信息表用于存儲所有設(shè)備儀器的檢定/校準(zhǔn)證書信息。測量信息表用于存儲校準(zhǔn)所使用的計量標(biāo)準(zhǔn)、校準(zhǔn)日期、環(huán)境條件、被校設(shè)備、校準(zhǔn)員、核驗(yàn)員等信息。測量結(jié)果記錄表用于存儲溫度試驗(yàn)箱的校準(zhǔn)結(jié)果，原始記錄表用于存儲多個通道的巡回讀數(shù)，目的是為客戶提供詳細(xì)的溫度試驗(yàn)箱的溫度分布。測量信息表、測量結(jié)果記錄表、原始記錄表的結(jié)構(gòu)分別見表1～表3。

表1 ChamberTestInfoTab表的結(jié)構(gòu)

表2 ChamberTestResultTab表的結(jié)構(gòu)

表3 ChamberTestRawTab表的結(jié)構(gòu)

設(shè)備編號、原始記錄編號和證書編號的編碼設(shè)計是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的前提條件，是系統(tǒng)不可缺少的重要信息，是進(jìn)行信息交換、處理、傳輸和實(shí)現(xiàn)信息資源共享的關(guān)鍵。設(shè)備編號的編碼前3位由漢語拼音字母縮寫組成，后5位為具體信息編碼，從00001開始，按順序遞增的方式編碼（例如：DEV00001）。原始記錄編號的編碼前4位由年號組成，中間7位表示信息分類，后面4位為具體信息編碼，從0001開始，按順序遞增的方式編碼（例如：2009CHAMBER0001）。證書編號的編碼前2位表示證書的專業(yè)分類，中間2位表示年號，后面4位為具體信息編碼，從0001開始，按順序遞增的方式編碼（例如：TT090001）。

3 校準(zhǔn)程序設(shè)計

測量系統(tǒng)由Fluke2625A數(shù)據(jù)采集器、9只鉑電阻溫度計和便攜式電腦組成，數(shù)據(jù)采集通過RS-232接口實(shí)現(xiàn)。

串口編程采用由Remon Spekreijse提供的串口類CSerialPort，CSerialPort類是基于多線程的，其工作流程如下：首先設(shè)置串口參數(shù)，再開啟串口監(jiān)測工作線程，串口監(jiān)測工作線程監(jiān)測到串口接收到的數(shù)據(jù)、流控制事件或其他串口事件后，以消息方式通知主程序，激發(fā)消息處理函數(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。發(fā)送數(shù)據(jù)可直接向串口發(fā)送。

訪問數(shù)據(jù)庫通過 ADO（ActiveX Data Object）實(shí)現(xiàn)。ADO使得客戶端應(yīng)用程序能夠通過任何OLE.DB提供者來訪問和操作數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，最主要的優(yōu)點(diǎn)是易于使用、速度快、內(nèi)存支出少和磁盤遺跡小。

為了方便數(shù)據(jù)庫連接的統(tǒng)一控制和方便對異常的捕捉，需要將ADO封裝到類中，類中只定義一個連接對象，將其聲明為靜態(tài)的，與其相關(guān)的操作也設(shè)成靜態(tài)的，由于要頻繁訪問數(shù)據(jù)庫，所以需要一個記錄對象作為成員變量。

溫度試驗(yàn)箱校準(zhǔn)過程中最重要的步驟是判斷溫度是否達(dá)到平衡，平衡后才能進(jìn)行溫度波動度、溫度偏差和溫度均勻度的測量。測量過程中根據(jù)不同試驗(yàn)箱的情況，實(shí)時分析、計算各通道的測量數(shù)據(jù)，通過測量時間（Duration）、窗口（Window）和裕度（Tolerance）參數(shù)的計算結(jié)果判斷試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度是否達(dá)到平衡（見圖1），因此以圖形和數(shù)據(jù)的方式直觀顯示測量狀態(tài)十分重要。

圖1 狀態(tài)示意圖

對于技術(shù)指標(biāo)要求較高的設(shè)備，基于數(shù)據(jù)庫訪問應(yīng)用系統(tǒng)的測試軟件，可以根據(jù)傳感器或測試系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室的校準(zhǔn)結(jié)果，針對各測量通道計算特征系數(shù)，將特征系書存入Access數(shù)據(jù)庫表中，測量時利用特征系數(shù)對各測量通道的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，提高校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3.1 用戶界面

溫度試驗(yàn)箱校準(zhǔn)過程的用戶界面由兩部分組成，校準(zhǔn)信息用于描述被校對象的基本信息（名稱、型號、出廠編號、生產(chǎn)廠家）、校準(zhǔn)日期、校準(zhǔn)人員、核驗(yàn)人員、技術(shù)文件、測量設(shè)備等（見圖2），校準(zhǔn)過程用于顯示校準(zhǔn)過程中的測量數(shù)據(jù)、測量結(jié)果和圖形（見圖 3）。

圖2 校準(zhǔn)信息界面

圖3 校準(zhǔn)過程界面

為了保證校準(zhǔn)結(jié)果的不間斷溯源鏈和校準(zhǔn)的合法性，測量設(shè)備只能從經(jīng)過校準(zhǔn)/檢定的證書列表中選擇，校準(zhǔn)、核驗(yàn)人員只能從具有檢定員資格證書的人員中選擇，依據(jù)的技術(shù)文件只能從國家正式頒布的檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范中選擇。測量結(jié)束時以上所有信息將保存在表1～表3所示的數(shù)據(jù)庫表中。

3.2 操作流程

操作流程如圖4所示，校準(zhǔn)時首先在校準(zhǔn)信息界面中選擇已經(jīng)登記的被校對象，輸入校準(zhǔn)日期等信息，并且預(yù)先設(shè)定溫度校準(zhǔn)點(diǎn)，然后在校準(zhǔn)過程界面中選擇開始測量，打開串口接收數(shù)據(jù)采集器的測量數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和圖形顯示，最后將測量信息、原始數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)結(jié)果存入Access數(shù)據(jù)庫。

圖4 操作流程

4 結(jié)束語

采用該文介紹的方法開發(fā)的溫度試驗(yàn)箱自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，現(xiàn)已成功應(yīng)用于環(huán)境溫度試驗(yàn)箱、電子元器件老化試驗(yàn)箱等設(shè)備的校準(zhǔn)工作。校準(zhǔn)軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對被校設(shè)備、測量設(shè)備、計量人員、檢定規(guī)程、測量結(jié)果、校準(zhǔn)證書等的信息管理問題。

實(shí)踐證明在校準(zhǔn)軟件的開發(fā)過程中應(yīng)用數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，能夠解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的要求，靈活、方便地利用測量信息和測量數(shù)據(jù)生成各類報告，提高工作效率。

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