Access数据库在温度试验箱校准中的应用

熊朝晖

（中国工程物理研究院计量测试中心，四川 绵阳 621900）

1 引 言

温度试验箱是电工产品、化工产品环境试验中不可缺少的设备。温度试验箱的校准参数一般包括温度偏差、温度均匀度、温度波动度、升降温速率，测量系统一般由工业铂电阻温度计（RTD）和数据采集器组成。温度试验箱的校准需要进行长时间的测量，数据采集量大，要求数据采集器具有计算机通信接口，以便实现自动数据采集/存储、实时数据分析等功能。

利用目前流行的面向对象的编程语言Visual C++开发软件前台，后台采用Access数据库，解决温度实验箱校准的信息化管理问题。

2 数据库设计

启动Access，创建新的数据库。数据库中包括客户信息表、仪器设备信息表、检定人员信息表、检定规程信息表、证书信息表、测量信息表、原始记录表、测量结果记录表、原始记录表。

客户信息表用于存储客户公司的名称、地址、联系电话等信息。仪器设备信息表用于存储被校温度试验箱的名称、型号、出厂编号等信息。检定人员信息表用于存储具有资格的检定人员的有关信息（姓名、性别、检定员证书编号等）。检定规程信息表用于存储与校准有关的检定规程、校准规范等技术文件的名称、编号等信息。证书信息表用于存储所有设备仪器的检定/校准证书信息。测量信息表用于存储校准所使用的计量标准、校准日期、环境条件、被校设备、校准员、核验员等信息。测量结果记录表用于存储温度试验箱的校准结果，原始记录表用于存储多个通道的巡回读数，目的是为客户提供详细的温度试验箱的温度分布。测量信息表、测量结果记录表、原始记录表的结构分别见表1～表3。

表1 ChamberTestInfoTab表的结构

表2 ChamberTestResultTab表的结构

表3 ChamberTestRawTab表的结构

设备编号、原始记录编号和证书编号的编码设计是数据库系统开发的前提条件，是系统不可缺少的重要信息，是进行信息交换、处理、传输和实现信息资源共享的关键。设备编号的编码前3位由汉语拼音字母缩写组成，后5位为具体信息编码，从00001开始，按顺序递增的方式编码（例如：DEV00001）。原始记录编号的编码前4位由年号组成，中间7位表示信息分类，后面4位为具体信息编码，从0001开始，按顺序递增的方式编码（例如：2009CHAMBER0001）。证书编号的编码前2位表示证书的专业分类，中间2位表示年号，后面4位为具体信息编码，从0001开始，按顺序递增的方式编码（例如：TT090001）。

3 校准程序设计

测量系统由Fluke2625A数据采集器、9只铂电阻温度计和便携式电脑组成，数据采集通过RS-232接口实现。

串口编程采用由Remon Spekreijse提供的串口类CSerialPort，CSerialPort类是基于多线程的，其工作流程如下：首先设置串口参数，再开启串口监测工作线程，串口监测工作线程监测到串口接收到的数据、流控制事件或其他串口事件后，以消息方式通知主程序，激发消息处理函数来进行数据处理。发送数据可直接向串口发送。

访问数据库通过 ADO（ActiveX Data Object）实现。ADO使得客户端应用程序能够通过任何OLE.DB提供者来访问和操作数据库服务器中的数据，最主要的优点是易于使用、速度快、内存支出少和磁盘遗迹小。

为了方便数据库连接的统一控制和方便对异常的捕捉，需要将ADO封装到类中，类中只定义一个连接对象，将其声明为静态的，与其相关的操作也设成静态的，由于要频繁访问数据库，所以需要一个记录对象作为成员变量。

温度试验箱校准过程中最重要的步骤是判断温度是否达到平衡，平衡后才能进行温度波动度、温度偏差和温度均匀度的测量。测量过程中根据不同试验箱的情况，实时分析、计算各通道的测量数据，通过测量时间（Duration）、窗口（Window）和裕度（Tolerance）参数的计算结果判断试验箱内的温度是否达到平衡（见图1），因此以图形和数据的方式直观显示测量状态十分重要。

图1 状态示意图

对于技术指标要求较高的设备，基于数据库访问应用系统的测试软件，可以根据传感器或测试系统在实验室的校准结果，针对各测量通道计算特征系数，将特征系书存入Access数据库表中，测量时利用特征系数对各测量通道的测量数据进行修正，提高校准结果的准确度。

3.1 用户界面

温度试验箱校准过程的用户界面由两部分组成，校准信息用于描述被校对象的基本信息（名称、型号、出厂编号、生产厂家）、校准日期、校准人员、核验人员、技术文件、测量设备等（见图2），校准过程用于显示校准过程中的测量数据、测量结果和图形（见图 3）。

图2 校准信息界面

图3 校准过程界面

为了保证校准结果的不间断溯源链和校准的合法性，测量设备只能从经过校准/检定的证书列表中选择，校准、核验人员只能从具有检定员资格证书的人员中选择，依据的技术文件只能从国家正式颁布的检定规程和校准规范中选择。测量结束时以上所有信息将保存在表1～表3所示的数据库表中。

3.2 操作流程

操作流程如图4所示，校准时首先在校准信息界面中选择已经登记的被校对象，输入校准日期等信息，并且预先设定温度校准点，然后在校准过程界面中选择开始测量，打开串口接收数据采集器的测量数据并进行数据显示和图形显示，最后将测量信息、原始数据、校准结果存入Access数据库。

图4 操作流程

4 结束语

采用该文介绍的方法开发的温度试验箱自动校准系统，现已成功应用于环境温度试验箱、电子元器件老化试验箱等设备的校准工作。校准软件系统，实现了对被校设备、测量设备、计量人员、检定规程、测量结果、校准证书等的信息管理问题。

实践证明在校准软件的开发过程中应用数据库访问技术，能够解决多用户、多应用共享数据的要求，灵活、方便地利用测量信息和测量数据生成各类报告，提高工作效率。

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