隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電子測量儀器正逐步向化、可程控化的方向轉(zhuǎn)變，嘉興市工程實驗室儀器儀表使得建立在這些技術(shù)基礎(chǔ)之上的自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)的研制成為一個重要的課題。

世通儀器校準(zhǔn)計量檢測中心是*從事噪音檢測，儀器校準(zhǔn)，儀器校驗，儀器校正，儀器檢測，儀器計量，儀器外校，計量儀器校準(zhǔn)，嘉興市工程實驗室儀器儀表測量儀器校準(zhǔn)的第三方公正儀器校準(zhǔn)實驗室，經(jīng)認(rèn)可會認(rèn)可（認(rèn)可號L3170）,實驗室互認(rèn)組織(ILAC-MRA),通過ISO17025計量準(zhǔn)則的具有第三方機構(gòu).

是產(chǎn)品的核心，是企業(yè)在競爭中取得優(yōu)勢地位的關(guān)鍵。隨著高度，與此相關(guān)的檢驗儀器日益完備計量檢驗儀器的主要作用是通過對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗而測量出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后再對照判定其是否合格。一旦儀器出現(xiàn)故障，就會對儀器計量工作造成較為嚴(yán)重的困擾，造成故障的原因較多，必須從根源上對故障進(jìn)行排除，文章就此展開探討。

 

目前，嘉興市wangqijinyun12自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)的程序可通過以下三種實現(xiàn)：

（1）通用平臺，如VisualBasic、C#等。無疑，使用這些*平臺編寫自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序，需要*人員來完成。

（2）*儀器控制，如LabVIEW等。使用圖形化編程語言，雖然，已大大了的難度，但作為數(shù)據(jù)采集和儀器控制的通用平臺，使用起來仍存在一定的學(xué)成本。

（3）嘉興市具有針對性的產(chǎn)品。如Fluke公司的MET/CALPlus為人員提供了根據(jù)自身的需要進(jìn)行自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序的平臺。這類產(chǎn)品，一般都嘉興市具有針對性強、使用簡單的特點，但硬件通用性差就是其不可回避的缺點。因此，如何構(gòu)建一個既操作簡單，又具有通用性，凡符合的電子儀器均可實現(xiàn)自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)的程序平臺，是值得探討的問題。本文提出了一種通用電子計量儀器自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)平臺的解決方案，并重點從角度闡述了該平臺的實現(xiàn)思路。

嘉興市工程實驗室儀器儀表本公司校準(zhǔn)檢測中心設(shè)有：力學(xué)、長度、衡器、電學(xué)、熱工、幾何量具等*校準(zhǔn)實驗室。本校準(zhǔn)中心可對以上類別范圍的各國儀器進(jìn)行校準(zhǔn)并出具認(rèn)可的校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)、檢測報告具有性、可靠性、公正性。

儀器設(shè)備、儀器校準(zhǔn)是保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠的重要前提 

公司的主營區(qū)域分布在華南地區(qū)（東莞、深圳、惠州、廣州、中山、佛山、珠海等城市）和華東地區(qū)（上海、溫州、蘇州、寧波、昆山等城市），輻射面及長三角和珠三角。

1需求分析

（1）目前，各類儀器的常用接口包括RS-232、GPIB、LAN等，要對不同的硬件接口實現(xiàn)兼容，可以通過VISA提供的I/O函數(shù)庫實現(xiàn)。VISA是VXIplug&play聯(lián)盟制定的I/O接口及其規(guī)范的稱，于硬件設(shè)備、接口，提供了統(tǒng)一的設(shè)備資源、操作和使用的機制。

（2）實現(xiàn)的通用化，儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序不以代碼的形式固化于中，而是將控制流程與命令以文件或數(shù)據(jù)的形式保存，動態(tài)的根據(jù)人員編寫的流程解釋執(zhí)行相應(yīng)的控制指令，實現(xiàn)智能控制。

（3）采用直接可選取儀器指令，提示輸入?yún)?shù)的完成儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序的編寫。

分別將兩塊lm量塊，椎入式干涉儀測頭下面對零，將作為電容傳感器測量極板的量塊推入被傳感器測頭的下面，上下傳感器測頭好初始間隙，將電容式測微儀的輸出顯示到零。然后在小角度儀的右端推入1.005mm量塊，換掉其式干涉儀下面l哪的量塊，同時用右端的升降機構(gòu)橋形工作臺，使式干涉儀重新指示為零，這時讀取電容測微儀的顯示值。用同樣，推入1.010mm的量塊更換掉干涉儀下面1.005mm的量塊，以10mm的受檢點。這樣我們對精密電容測微儀的正量程就完成了。

2設(shè)計

通過需求分析，的設(shè)計將采取與儀器校正/儀器校準(zhǔn)的具體指令、流程分離的思想，即提供儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序的編輯接口，人員自行編寫儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序腳本，并以XML文件（可擴展標(biāo)記語言，可以用來標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型）格式存儲在上。運行儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序時，平臺只負(fù)責(zé)解釋與執(zhí)行。主要由六個模塊組成：儀器指令編輯模塊、程序編寫模塊、儀器驅(qū)動模塊、不確定度計算模塊和數(shù)據(jù)保存與證書生成模塊。

2.1儀器指令編輯模塊

自動化的嘉興市工程實驗室儀器儀表程序的編寫是建立在數(shù)據(jù)庫中存儲的儀器指令的基礎(chǔ)之上的。此模塊提供了統(tǒng)一的儀器指令功能，人員只需選擇或新建相應(yīng)的儀器型號，選擇儀器類型，然后按要求分別輸入指令說明、指令格式、參數(shù)設(shè)置即可。提供了統(tǒng)一的界面，以固定文本框形式給出，避免輸入錯誤。儀器指令僅需輸入一次，即可達(dá)到信息的重復(fù)使用與共享的目的。

儀器指令分為通用指令和擴展指令兩類。嘉興市工程實驗室儀器儀表通用指令為每種同類型儀器共同擁有的功能相同的指令，例如發(fā)生器的設(shè)置指令，是每個發(fā)生器都具有的功能。采用此種機制的原因在于，通用指令是編寫程序模板的基礎(chǔ)。

2.2程序編寫模塊

人員通過選擇相應(yīng)的儀器型號，自動查詢加載數(shù)據(jù)庫中已存儲的該儀器的指令，以按鈕形式呈現(xiàn)給人員，人員不需要重復(fù)翻查儀器的編程手冊，只需要相應(yīng)的按鈕即可在腳本中加入相應(yīng)的指令。為簡化使用，并未提供循環(huán)控制命令。另外，考慮到同一項目的儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序具有相似性，提供了模板編寫功能。模板其實也是一段程序腳本，不同之處在于，模板是將這段腳中的通用指令抽取出來，即使用特殊符號標(biāo)記。這樣，在使用模板時，將根據(jù)標(biāo)記，自動將抽取部分的指令替換為選定的某特定型號的指令。不需要手動編寫任何程序，就可實現(xiàn)一個完整的功能，大大減化了程序的編寫工作。

2.3儀器驅(qū)動模塊

嘉興市工程實驗室儀器儀表每個加載的儀器均為VISAInstrument類的一個實例。VISAInstrument是包裝了通過VISAI/O訪問遵循VISA的各類儀器的通用指令的類，實現(xiàn)了無差別化的訪問各類儀器的功能。一個典型的指令序列如下（僅列出函數(shù)，未包括函數(shù)參數(shù)）：

viOpenDefaultRM：打開和默認(rèn)資源器的會話

viOpen：打開和儀器的會話

viWrite或viRead：向儀器發(fā)送數(shù)據(jù)或從儀器讀取數(shù)據(jù)

viClose：關(guān)閉和儀器的會話

2.4不確定度計算模塊

本采用GUM測量不確定度評定，即應(yīng)用測量不確定度傳播律的，該是ISO/IEC在GUIDE98-3:2008中采用的。

（1）A類評定

根據(jù)一系列測量值用統(tǒng)計分布的進(jìn)行的測量不確定度分量評定，測量值在進(jìn)行校準(zhǔn)時自動獲取。

（2）B類評定

根據(jù)有關(guān)信息或，判斷被測量的可能值區(qū)間，假設(shè)被測量的概率分布。因此人員只需預(yù)設(shè)區(qū)間半寬度a、概率分布類型和分布概率或直接給出包含因子k。

（3）合成不確定度和擴展不確定度

由上述評定的不確定度分量自動計算，人員只需要進(jìn)行簡單的設(shè)置即可完成。

（4）不確定度評定綜述

由以上分析可知，測量不確定度計算的關(guān)鍵是人員需要建立測量模型及關(guān)鍵參數(shù)的確定，將根據(jù)測量模型與參數(shù)，自動完成測量不確定度的計算。

2.5數(shù)據(jù)保存與證書生成模塊

眾所周知，嘉興市不同類型儀器的項目區(qū)別很大，難以用統(tǒng)一的格式存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi)。同時考慮到過去所使用的證書模板多數(shù)為Excel格式，因此，采用了Excel文件的形式保存數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)庫內(nèi)保存文件路徑，方便檢索。由于電氣試驗儀表儀器校驗流程不規(guī)范會影響到電氣試驗儀表儀器校驗的，而也是電氣試驗儀表儀器校驗中重要的不確定度。因此，在實際的工作中，需要科學(xué)的規(guī)范電氣試驗儀表儀器校驗流程。例如，選擇一塊需要檢測的儀表，電流檔位為 0. 15、0. 3、1. 5、3.1A，電壓檔位為 7.5、15、30、150V，具體如圖 1 所示。下面以電流 1. 5 A，電壓 150 V 進(jìn)行校驗。首先，在校驗之前，校驗人員應(yīng)的檢查電路，確保電路完全接好之后，啟動主菜單。其次，將相關(guān)的信息準(zhǔn)確的輸入到主菜單中，開始進(jìn)行儀表的校驗。只有按照如上的流程進(jìn)行操作，才能夠確保電氣試驗儀表儀器校驗的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，通過有效的實施，能夠?qū)崿F(xiàn)佳的校驗效果，促進(jìn)電氣試驗儀表儀器校驗工作的順利完成。電氣試驗儀表儀器校驗流程非常關(guān)鍵，①對外觀的檢查；②檢查測量引線是否有磨損破裂處；③檢查電極與外殼的絕緣，以及測量參數(shù)是否符合相應(yīng)的；④對儀器儀表值校準(zhǔn)，并進(jìn)行，從而保證電氣試驗儀表儀器校驗的效率。

3對比驗證以Agilent34401A直流電壓10V量程的1V、5V、10V三個點的校準(zhǔn)，對自動校準(zhǔn)程序與手動校準(zhǔn)進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示：

 

注：重復(fù)測量10次；擴展不確定度k=2；手動校準(zhǔn)時間僅包括10次讀數(shù)記錄的時間。儀器設(shè)置與人員熟練程度密切相關(guān)，數(shù)據(jù)計算由計算決定，不具備普遍性，因此為使數(shù)據(jù)更為客觀，這兩項耗時未包含在內(nèi)。

通過表1所列對比驗證數(shù)據(jù)可知，自動校準(zhǔn)與手動校準(zhǔn)的結(jié)果與測量不確定度接近，但校準(zhǔn)時間上有明顯，特別是當(dāng)測量重復(fù)較多時，優(yōu)勢更為明顯。

本公司儀器設(shè)備齊全，業(yè)務(wù)素質(zhì)精良，并嚴(yán)格按照實驗室建設(shè)要求設(shè)有: 電學(xué)、力學(xué)、熱工、長度、衡器、光學(xué)等校準(zhǔn)科室.是國內(nèi)民營校準(zhǔn)檢測機構(gòu)當(dāng)中，通過校準(zhǔn)項目多的機構(gòu)。

4結(jié)語

嘉興市工程實驗室儀器儀表探討了通用自動化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)平臺應(yīng)具備的特點，并提出了一種解決方案。通過實際應(yīng)用，驗證了此方案的可行性。同時與手動儀器校正/儀器校準(zhǔn)的對比實驗中，證明了其可靠性與性。

然而，在不確定度的評定中采用的GUM評定，雖然可適用于大多數(shù)測量模型，但當(dāng)測量模型復(fù)雜或輸出量概率分布明顯不對稱,又或者求偏導(dǎo)數(shù)比較困難時，更適用于蒙特卡羅法進(jìn)行分布的傳遞。所以，作為一個通用平臺，未能加入多種測量不確定度的評定，也是今后需要改進(jìn)的地方。有規(guī)定在校準(zhǔn)周期內(nèi)，設(shè)備維修、跟關(guān)鍵換零部件、儀器遷移等要重新校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)周期內(nèi)還要進(jìn)行設(shè)備的期間核查，來保證設(shè)備的穩(wěn)態(tài)和準(zhǔn)確性。如果設(shè)備，這里指的是設(shè)備而不是尺子、圓規(guī)等，自己定義校準(zhǔn)周期則要小于規(guī)定的周期。