关于仪器仪表自动化校验系统的设计及构建研究

钱雅　吕倩

前言

本研究就针对仪器仪表自动化校验系统的设计及构建做进一步的阐述，具体从自动化校验系统的内容、仪器仪表自动化设计的原则和构成、系统构建的内容、构建时应注意的事项和具体的构建措施几个方面来进行描写。

一、仪器仪表自动化校验系统的内容

自动化校验系统结合了计算机技术、现代化计量测试技术、数字控制技术、信息管理技术，对电压、电流、电阻、压力、真空等仪器仪表具有检定及校验功能。

二、仪器仪表自动化校验系统设计的原则和构成

1.仪器仪表自动化校验系统设计的原则：①提高测量质量和测量精度。仪表仪器在设计时，一定要注重质量和精度，测量质量和精度的高低直接影响着测量的结果以及对结果的判断，是系统设计的基本原则。②设备的使用情况。系统的设计要使设备能够正常有效的使用，即通过反复调试使得设备能适应软件系统的运行。③降低成本。在设计的过程中，还应考虑到投资成本和利润，毕竟企业的最终目的还是为了提高利润。设计的系统如果资金投入量太大，不利用企业及时收回本金，以及企业内部的资金运转，反而得不偿失。因此，在系统的设计过程中应在保证前两个原则的基础上尽量降低成本。

2.仪器仪表自动化校验系统的构成。（1）设置程序。仪器仪表自动化校验系统通常需要一些相关的外在软件来提高系统的应用，这些软件构成自动化检验系统的核心部分，要格外重视并加强系统软件的质量。同时在进行软件设置时，还必须经过严格的反复调试，确保计算机与设备之间无缝衔接操作，提高使用效率。（2）相关设備。设备在仪器仪表自动化校验系统中起到重要的作用，目的是接受外来的数据，并弥补硬件模式不能很好适应软件系统运行的缺陷。增加相关设备的应用，可以有效的降低投资成本、提高系统测量的质量、精准度和使用效率，实现进一步的自动化检验程序。（3）软件的应用。仪器仪表自动化校验系统的设计构成中最关键的部分就是软件的应用，能够有效的提高数据处理的自动化质量，因此对软件必须科学合理的应用。（4）系统检定。仪器仪表自动化校验系统的设计还必须考虑应用时的检定，根据使用者的需要，检定数据要可实时显示，便于观察。可采用24小时指标、90天指标等模式。

三、仪器仪表自动化校验系统构建的内容

1.仪器仪表自动化校验系统硬件的组成部分。系统硬件部分包括计算机，通用接口总线配备等辅助设备、标准仪器、网络适配器等被检测仪器。计算机是一般配置的计算机；可程控仪器设备，目的是通过接口接受外来的数据，从而改变仪器内部的工作状态，解决原来硬件不能解决的问题，提高微处理器的应用能力，较容易的实现自动校准，同时提高了测量准确度。应用通用接口总线配备等辅助设备，可以使系统得到有效控制，从而高效地完成测量结果的输出，完成对整个系统自动化控制管理过程。采用总线连接，仪器并联在总线上的连接方式，总线由标准24线电缆构成，数据传输最大距离小于等于20米。

2.仪器仪表自动化校验系统软件的组成部分。通过软件可以进行数据的处理和输出，同时系统软件的应用还可以实现对设备应用的控制，促使检测的过程有效的实现自动化。

3.可视化的BASIC语言。一方面，可以通过使用动态链接库来提高计算机的输入输出端口以及浮点运算能力。另一方面，串口通信可以通过程序编程接口函数的应用来实现，降低了程序设计的难度，简化了程序设计方案，对于大型的复杂程序也可以将其分割成多个简短的小程序。并且只需具备一些相应功能的控件和适用的程序，有效的提升了编程的速度。

4.Windows系统的应用。Windows7已经渐渐取代了WindowsXP，要选择先进的.Windows系统，程序编制的实现需要远程控制的仪器设备、被检测仪器的程序设计指令以及GPIB接口命令语言的运用，从而达到全部检定校准。采用模块化结构设计软件，通过汉字提示的方式来实现人机对话、打印机输出接口、动态数据交换、测试数据的查询、打印等

四、仪表仪器自动化校验系统构建时应注意的事项和具体的构建措施

1.仪表仪器自动化校验系统构建时应注意的事项。（1）系统校准。系统校准的主要过程是，使用标准仪器输出标准的信号，再通过远程控制传输到被检仪器上，进而对被检仪器的数值进行全面调整。随着科技的发展，技术水平的不断提高，目前技术人员手动进行数值的调整已被取代，被检仪器都具有自动校准功能，只需要根据程序设计的步骤来校验调整，很大的减轻了劳动力，提高了工作效率。同时，计算机储存芯片储存器EPROM即使在断电的情况下也能对一些标准常数的数据进行保留，从而实现数字校准。（2）系统检定。仪表仪器自动化校验系统的构建，使得在计算机的控制和多种软件的应用下，标准仪器和被检仪器的全自动检定可以实现，打破了传统的手工检定。同时系统检定界面简单方便，用户可以根据自己的需要随机选择检测点，检定数据可实时显示，对各检定点实时进行数据的处理及显示判定结果。被检测仪器显示的技术指标一般有，一日指标、一季度指标、一年指标。用户在选择时，可以对不同时区相应的技术指标进行数据处理。

2.针对应注意事项提出的具体构建措施。仪器仪表自动化校验系统，能够使整个校验过程实现自动化，但系统的操控还是需要由专业人员进行实际操作和配合实施，要对人员进行合理科学的分配，使得整个系统的操控上，人员各司其职，有条不紊，实现工作效率的最大化。（1）设置专业自动化校验部门。设置专业自动化校验部门，能够使仪器仪表自动化校验系统的应用得到最大限度的使用，使后台操作系统稳定，创新了传统的人工校准方式，同时提高了工作效率，使资源能够得到合理高效的配制。因此，在企业规模较大时，可设置专业自动化校验部门进行管理。（2）提高系统的安全性和稳定性。由于校验过程中各个程序的复杂性、多变性以及科技的日新月异，校验系统的安全性和稳定性会受到危险，因此需要在发展中不断改善，提高系统的安全性和稳定性。（3）在提高产品质量的同时，缩短产品的生产周期。随着科技的进展，各个行业的创新如雨后春笋层出不穷，使得行业竞争压力不断加剧。只有快速的更新产品，缩短产品的生产周期，提高产品的质量才能稳固产品市场，在市场优胜劣汰的竞争机制下生存下来。

总结：仪表仪器自动化校验系统的设计和构建过程较为复杂，内部涉及硬件、软件等设备的应用，联合了多门学科。在设计过程中，要考虑多方面的因素，以科学严谨的认真态度来进行，并时时检测设备软件功能以防系统校准结果不准确。同时，仪表仪器自动化校验系统的构建是在传统的人工手动校验基础上发展起来的，有效的改善了传统劳动量大、繁琐的弊端，为企业提高了工作效率，促进了我国仪表仪器自动化校验的进程，有着重要的价值和意义。

（作者单位：空军南京航空四站装备修理厂）

作者简介

钱雅，空军南京航空四站装备修理厂，出生年月，19870331，浙江嘉兴人，学历，本科。职称，助理工程师。研究方向，仪器仪表。

吕倩，空军南京航空四站装备修理厂，出生年月，19871020。籍贯，浙江东阳。学历，本科。职称，助理工程师。研究方向，电气设计（弱电）