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有关电子天平砝码自动检定系统的设计原理详解 说明：

摘要

本文介绍了电子天平砝码自动检定的控制程序编程系统。叙述了采用VB610语言作为软件设计开发平台,用Excel中文版电子表格处理软件来处理砝码检定原始记录表数据,设计了MSCOMM控件,用来实现串行通信,通过PC机与电子天平的标准接口命令集信息交换,使带有RS232C接口的电子天平能够简单地集成到PC机或数据采集系统并充分利用其各种性能,通过接口传输命令实现天平自动检定砝码的功能。

0引言

近几年大量进口的仪器设备均带有RS232C接口,很多电子天平已能够连接电脑或数据处理系统,通过接口传输命令实现天平的各种功能,并且计算机软件越来越丰富,使得利用接口技术实现对砝码自动检定成为可能。在质量计量实验室中,为了获得每一等级砝码准确的数据,利用接口技术、自动测量和控制的检测设备,配备相应的控制软件,使接口发挥作用,检定更为准确、快速,提高工作的质量和效率。

1砝码检定记录信息管理系统调查

在电子天平上检定砝码,若不采用自动采集数据,人工读写易导致以下误差:在观测或记录中有遗漏、读错、记错天平的示值和砝码及其标称值;检定或计算时,由于笔误,记错、算错某数值或符号;混淆被检砝码的法定允差值,导致误判被检定砝码的合格与否。电子天平的工作原理是通过电磁力平衡称重传感器、标准砝码赋值调节电流调节器获得电流变化的过程。电子天平从加载到数显示值稳定,稳定符号出现或不稳定符号消失,是一个振荡振幅逐渐衰减平衡过程,检定须在示值稳定并顺延约5s后才能读数,否则,就可能误读。本文以梅特勒XS205DUT天平为例加以说明,检定砝码采用替代衡量法,它包含着上级标准砝码对检定装置(天平)的检定和天平对被检砝码的检定两个过程。因而,在对天平和砝码进行检定,均存在读数费时较长、天平显示数据漂移、计算工作量大、易出错且价格大大高于机械天平数倍,速度也比机械天平快不了多少,仅在测量未知量时可直接读出数据。

2系统功能模块图

系统功能模块如图所示。3VB数据库设计本系统是用VisualBassic610(以下简称VB)通用程序设计语言作为运行环境开发的,利用VB操作MicrcosoftExcel来设计生成打印砝码检定记录表(以下简称记录表,图略),设计一个模版文件可以满足该记录表的多变需求。生成工作表时记下要填充内容的单元格编号和该单元格内要填充的数据字段,形成一个表格,在程序里就不要对模版文件进行操作,根据表格的格式给各单元格赋值,写程序代码时一目了然。生成数据表后,就可通过SQL语句对数据库进行操作。可浏览表;为表添加、删除备忘录;对表记录进行排序;且其操作方法不要用户清楚SQL语句的语法及结构,就可对Excel发出打印指令。用户仅看到记录表被打印出来。使用设计器、利用向导及通过输入数据等创建5个基本数据库表后(如图2所示),根据ER图建立各个表之间的联系,从而建立一个完整的数据库。

3砝码检定记录信息管理系统分析与设计

砝码检定原始记录是对被检砝码修正值提供客观依据的文件。系统主要涉及的数据是与标准砝码修正值库、被检砝码库和样品号库相关的数据信息。ER模型的联系定义如下:1)每个标称值下的标准砝码修正值数值是惟一的;被检砝码的示值、修正值和法定允差值都是惟一的;而一个标称值可同时被多个字段所具有。2)一个样品号具有一个或多个被检砝码;而一个标准砝码可被多个样品号的砝码检定比对。数据的接收和处理都是动态进行的。创建的多窗体程序,每个窗体都有自己的界面和程序代码,以完成不同的操作。各窗体的公用过程则放在标准模块中。可根据样品号随时浏览、查询、取数、放数、删除、添加、打印、查找、还原、退出、修改、统计其所检砝码的数据情况打印输出委托单位的样品(砝码)基本信息等权限。对标准砝码修正值仅仅一年才需在“标准砝码修正值系统”窗体中按添加按钮修改一次;被检砝码标称值和被检砝码法定允差则是随记录表生成时一次性编辑的,可永久引用;也可添加、修改等操作;检定员可随时查询、存储、统计或添加交互记录集。

4系统应用程序设计

天平规格:双量程,粗(最大)量程220g、精量程81g,可读性分别为011mg、0101mg,称量时间包括样品加样和放置时间6s,接口更新速率23/s。接口命令模式为:传输到天平的命令由一个或多个ASCII码设置的字符组成。通过天平的串口与计算机串行端口通讯MSCOMM控件,用9针串口转换器联接,用来实现串行通信,通过PC机与电子天平的标准接口命令集信息交换。在数据库表中的数据不允许直接访问,数据控件本身不能直接显示记录集中的数据,必须通过能与它绑定的控件来实现。在设计或运行时设置DataGrid网格控件的DataSource属性为Adodc1,就可将DataGrid1绑定到数据控件Adodcl上;按ADO数据控件属性设置连接数据库Adodc1.Adodc(取数)和Adodc2.Adodc(放数)。如果修改了绑定控件内的数据,只要移动记录指针,修改后的数据会自动写入数据库。

5软件测试与总结

本软件在Windows2000中运行正常,在天平上测试过程如下:加放标准砝码在天平上后,点取“取数”,发送稳定称量值,在Text44TextBox控件框中显示SS200.0011g;鼠标移至Text6(0)TextBox点取“放数”,在该框中显示20010011,当前稳定标准砝码示值为20010011g;加放被检砝码在天平上后,重复加放标准砝码在天平上后的操作,在Txet6(1)TextBox框中显示20010004,当前稳定被检砝码示值为20010004g。鼠标移走,系统即自动计算并分别在Text6(2)TextBox、Text6(4)TextBox、Text6(6)TextBox框中显示-017mg、112mg、P。系统运行测试结果证明,电子天平能够连接到电脑数据采集、处理系统中。采用RS232C通信标准和上述的问答方式进行数据通信,通过上机向串口读写数据,并且数值可显示在PC机软件窗口上。系统主要完成对系统的需求分析、功能模块划分,并由此设计了数据库结构和砝码检定记录系统应用程序。与MIS联接,可摆脱从检定天平砝码的读数、原始记录的手工抄写、繁琐的计算至被检砝码的折算质量修正值等数据的重复输入系统、记录表的打印输出等大量人工操作,因此,采用本系统,提高了现场检定准确度,对检定员来说人机界面良好,简单易懂。

以上是有关电子天平砝码自动检定系统的设计原理详解的详细介绍，望采纳！